SU1587072A1 - Iron with spherical graphite for casting - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из чугуна с шаровидной формой графита. Цель изобретени  - повышение износостойкости в отливках сечением до 250 мм путем получени  бейнитной структуры. Новый чугун с шаровидным графитом содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: C 3-3,5The invention relates to metallurgy and can be used in the manufacture of castings from nodular cast iron. The purpose of the invention is to increase wear resistance in castings with a cross section of up to 250 mm by obtaining a bainitic structure. New nodular cast iron contains components in the following ratio, wt.%: C 3-3,5

SI 1,5-3,0SI 1.5-3.0

MN 1,5-2,0MN 1.5-2.0

CR 0,5-1,0CR 0.5-1.0

CU 1,0-1,5CU 1.0-1.5

CA 0,003-0,07CA 0,003-0,07

MG 0,04-0,1MG 0.04-0.1

AL 0,3-0,5AL 0.3-0.5

MO 0,25-0,40MO 0.25-0.40

NI 2,0-3,5 и FE - остальное. Дополнительное введение в состав чугуна AL, MO и NI обеспечивает повышение его износостойкости в 14,7-15,3 раза.NI 2.0-3.5 and FE - the rest. Additional introduction to the composition of the cast iron AL, MO and NI provides an increase in its wear resistance by 14.7-15.3 times.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к разработке составов чугуна с шаровидной формой графита.This invention relates to metallurgy, in particular, to the development of cast iron compositions with spherical graphite.

Цель изобретени  - повышение износостойкости в отливках сечением до 250 мм,The purpose of the invention is to increase the wear resistance in castings with a cross section up to 250 mm,

Выбор гранитных пределов компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим.The choice of granite limits of the components in the iron of the proposed composition is due to the following.

Снижение содержани  кремни  по сравнению с известным чугуном 1,5-3,0% обеспечивает получение бейнитной структуры , устран ет образование цементита. Содержание кремни  менее 1,5% приводит к образованию большого .количества цементита , а увеличение кремни  свыше 3,0% приводит к по влению в структуре перлита, что резко снижает эксплуатационные свойства .Reducing the silicon content in comparison with the known cast iron of 1.5-3.0% provides for obtaining a bainitic structure, eliminates the formation of cementite. A silicon content of less than 1.5% leads to the formation of a large amount of cementite, and an increase in silicon of more than 3.0% leads to the appearance of perlite in the structure, which drastically reduces the operational properties.

Повышение содержани  в составе чугуна марганца до 1,5-2,0% обеспечивает получение преимущественно б|.эйнитнойIncreasing the content of manganese in the cast iron to 1.5-2.0% provides mainly for the production of b.

структуры в отливках сечением до 250 мм. При введении марганца в количестве менее 1,5% не обеспечиваетс  получение бейнитной структуры, по вл ютс  значительные области перлита, а присадка марганца в количестве свыше 2,0% приводит к росту пер- цементита, а также охрупчиванию сплава по границам зерен.structures in castings with a section up to 250 mm. With the introduction of manganese in an amount of less than 1.5%, a bainitic structure is not obtained, significant areas of pearlite appear, and the addition of manganese in an amount of more than 2.0% leads to an increase in permeability and also embrittlement of the alloy at the grain boundaries.

Введение в состав сплава менее 0,5% хрома не обеспечивает получени  бейнитной структуры в отливках указанной толщины (по вл ютс  значительные области перлита), а вокруг шаровидных и вблизи вермикул рных включений графита образуетс  феррит, что резко снижает износостойкость . Введение более 1% хрома ведет к значительному росту содержани  первичного цементита (более 5%) и мартенсита.The introduction of less than 0.5% chromium into the alloy does not provide a bainitic structure in castings of the specified thickness (significant areas of pearlite appear), and ferrite forms around the spherical and near vermicular inclusions of graphite, which sharply reduces wear resistance. The introduction of more than 1% of chromium leads to a significant increase in the content of primary cementite (more than 5%) and martensite.

Введение 0,25-0,4% молибдена уменьшает критическую скорость охлаждени , улучшает прокаливаемость сплава, что  вл слThe introduction of 0.25-0.4% molybdenum reduces the critical cooling rate, improves the hardenability of the alloy, which is

етс  необходимым условием дл  получени  бёйнитной структуры. Присадка менее 0,25% молибдена приводит к по влению перлита в чугуне, что снижает твердость и износостойкость, увеличение содержани  рлолибдена свыше 0,4% приводит к по влению карбидов, что снижает прочностные характеристики чугуна.A prerequisite for obtaining a bainite structure. An additive of less than 0.25% molybdenum leads to the appearance of perlite in the iron, which reduces hardness and wear resistance, an increase in the content of rholybdenum over 0.4% leads to the appearance of carbides, which reduces the strength characteristics of the iron.

Присадка 2,0-3,5% никел  уменьшает критическую скорость охлаждени , улучшает прокаливаемость чугуна, что позвол ет получать после нормализации бейнитную структуру в отливках сечением до 250 мм. При введении .менее 2,0% никел  не обеспечиваетс  получение бёйнитной структуры ни в литом, ни втермообработанном состо нии в отливках.указанной толщины. Содержание никел  более 3,5% нецелесообразно по экономическим соображени м.The addition of 2.0-3.5% nickel reduces the critical cooling rate, improves the hardenability of cast iron, which allows to obtain, after normalization, a bainitic structure in castings with a cross section of up to 250 mm. With the introduction of less than 2.0% nickel, the bainite structure is not obtained in either the cast or the in-processed state in castings of the indicated thickness. A nickel content of more than 3.5% is impractical for economic reasons.

Ввод 0,3% алюмини  и 0,003% кальци , где кальций присаживаетс  в виде силико- кальци  (1% SICa) не предотвращает образовани  первичного цементита при максимальном содержании хрома и марганца . При содержании алюмини  свыше 0,5% и кальци  свыше 0,07% (1,5% SiCa) отмечено образование значительных количеств феррита и перлита при минимальном содержании хрома и марганца. Графитизирую- ща  обработка чугуна с шаровидным графитом (уже модифицированного сферои- дизирующими при&адками) силикокальци- ем в количестве 1,0-1,5% позвол ет получать более дисперсный шаровидный графит.Entering 0.3% aluminum and 0.003% calcium, where calcium sits in the form of silico-calcium (1% SICa) does not prevent the formation of primary cementite with a maximum content of chromium and manganese. When the aluminum content exceeds 0.5% and calcium exceeds 0.07% (1.5% SiCa), significant amounts of ferrite and perlite are formed with a minimum content of chromium and manganese. The graphitizing treatment of nodular cast iron (already modified by spheroidizing with & adhesives) with silicocalcium in an amount of 1.0-1.5% makes it possible to obtain more dispersed nodular graphite.

Пример. Чугун выплавл ют в индукционной печи ИЧТ-1. Никель и ферромолибден ввод т в печь. Алюминий присаживают в ковш. Температура чугунаExample. The cast iron is melted in an ICT-1 induction furnace. Nickel and ferromolybdenum are introduced into the furnace. Aluminum is placed in the bucket. Cast iron temperature

при выпуске из печи составл ет 1450- .1480°С. Модифицирование чугуна Мд дл  получени  шаровидной формы графита осуществл ют в герметизированном ковше.when discharged from the furnace, it is 1,450-1,480 ° C. Modification of cast iron MD to obtain nodular graphite is carried out in a sealed bucket.

Вместе с Мд ввод т криолит. После обработки расплава чугуна Мд с зеркала удал ют шлак и расплав обрабатывают 0,3% ферросилици .Cryolite was introduced together with MD. After processing the molten iron MD, slag is removed from the mirror and the melt is treated with 0.3% ferrosilicon.

В таблица приведены составы известного и предлагаемого чугунов и их износостойкость в отливках с сечением различной толщь1ны (до 250 мм).The table shows the compositions of the known and proposed cast irons and their wear resistance in castings with a cross section of various thicknesses (up to 250 mm).

Из таблицы следует, что дополнительный ввод в состав чугуна А1, Мо и N1 обеспечивает повышение износостойкости по сравнению с известным чугуном в 14,7-15,3 раза.From the table it follows that the additional input into the composition of cast iron A1, Mo and N1 provides an increase in wear resistance compared to the known iron in 14.7-15.3 times.

Claims (1)

Формула изобретени  Чугун с шаровидным графитом дл  отливок , содержащий углерод, кремний, марганец , хром, медь, кальций, магний и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости в отливках се- чением до 250 мм, он дополнительно содержит алюминий, молибден и никель при следующем соотношении компонентов, мас.%;Claims Nodular cast iron for castings containing carbon, silicon, manganese, chromium, copper, calcium, magnesium and iron, characterized in that, in order to improve wear resistance in castings with a cross section of up to 250 mm, it additionally contains aluminum, molybdenum and Nickel in the following ratio, wt.%; Углерод3,0-3,5Carbon 3.0-3.5 Кремний1,5-3,0Silicon1.5-3.0 Марганец1,5-2,0Manganese 1.5-2.0 Хром0,5-1,0Chrome 0.5-1.0 Медь1,0-1,5Copper1.0-1.5 Кальций .0,003-0,07Calcium .0,003-0,07 Магний0,04-0,10Magnesium 0.04-0.10 Алюминий0,3-0,5Aluminum0.3-0.5 Молибден0,25-0,40Molybdenum0.25-0.40 Никель ,,2,0-3,5Nickel, 2.0-3.5 ЖелезоОстальноеIronErest