SU1275059A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при изготовлении кокилей и пресс-форм лить  под давлением. Цель изобретени  - повышение термостойкости, жаростойкости и стабилизаци  твердости в отливках с толщиной стенки 2060 мм. Указанна  цель достигаетс  тем, что чугун предложенного состава , содержащий углерод, кремний, марганец , алюминий, титан, хром, никель, медь, барий и железо, дополнительно содержит редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,8-3,5; кремний 1,52 ,8; марганец 0,4-1,0; алюминий 0,21 ,2; титан 0,05-0,2; хром 0,1-1,0; с никель 0,08-0,3; медь 0,1-0,5; барий 0,05-0,12; редкоземельные металлы (Л цериевой группы 0,05-0,12 и железоостальное . 2 табл.

Description

1ЧЭ.

н

ел Р

СП

со Изобретение относитс  к мЕ.таллургии , в частности к разработке составов чугуна дл  изготовлени  кокилей и пресс-форм лить  под давлением. Цель изобретени  - повьшение термостойкости , жаростойкости и стабилизаци  твердости в отливках с толщиной стенки 20-60 мм. Чугун предлагаемого состав:а отличаетс  от известного повьшенн:ым содержанием алюмини  и бари  и вводом в состав РЗМ, Основным легирующим элементом  вл етс  алюминий. Легиру  металлическую основу, он образует прочную оксидную пленку на поверхности сплава, при этом термостойкость и жаростойкость, сущестЕ:енно повышаютс . Однако алюминий еще боле активно взаимодействует с кислородом наход сь в расплаве чугуна. Окисные пленки, которые образуютс  в процессе ввода алюмини  в жидкий металл, вьщержки его перед заливкой формы, могут значительно снизить механические и эксплуатационные свойства материала и, в первую очередь, термостойкость . Дл  сохранени  положитель ного вли ни  алюмини  на структуру и свойства чугуна и одновременно повы шени  стабильности структуры и сниж

ни  склонности к отбелу в технологию получени  отливки вводитс  процесс двойного модифицировани . Модифицирование силикобарием производитс  одновременно с вводом в расплав алюмини . Модифицирование необходимо дл  максимальной степени снижени : в жидком чугуне кислорода и удалени  в шлак окислов бари  и алюмини . Так как в чугуне предлагаемого состава находитс  повышенна  концентраци  алюмини , то и оптимальна  добавка бари  должна иметь большую величину. Дл  повьтени  комплекса свойств добавлены элементы, повьшающие дисперсность первичной структуры. Наибольший эффект в чугуне, содержащем алюминий и барий, достигают вводом РЗМ состава, мас.%: сумма РЗМ30 (Ge 50; Ld 20; Nd 5; Рг 10| А1 до 7; Si 44-50%; С О,О1-0,06; железоостальное .

Ввод в состав чугуна редкоземельных металлов(РЗМ) цериевой группы повьш1ает термостойкость за счет измельчени  первичной структуры; материала , измельчени  включений графита

верхний предел по содержанию марганца 1,0 мас.%, хрома 1,0 мас.% обеспечивает получение структуры с включени ми эвтектического цементита не более 2,0 мас.%. Верхний предел по

содержанию углерода 3,5 мас.%, кремни  2,8 мас.% и алюмини  1,2 мас.%, нижний предел по содержанию меди 0,1 мас.%., хрома 0,1 мас.% вызван

необходимостью получени  перлитной основы с включени ми феррита не более 3 мае,.%.

Минимальное содержание марганца 0,4 мас.%,, титана 0,05 мас.%, алю-

мини  0,2 мас.%, никел  0,08 мас.% обеспечивает повьш1ение свойств материала при минимальной степени легировани  материала. Увеличение титана более 0,2 мас.%, никел  :-.

0,3 мас.%, меди 0,5 мас.% не вызьшает существенного улучшени  структуры и свойств чугуна и экономически нецелесообразно .

Количество бари  0,05-0,12 мас.%

и цери  0,05-0,12 мас.% выбирают экспериментально, что обеспечивает получение отливок без отбела. Оптимальный состав сплава содержит. и его равномерного распределени  в металлической основе чугуна. Приме р.Выплавл ют чугун, содержащий основные компоненты на разных уровн х, а также известный сплав со средним соотношением ингредиентов. Испытани  образцов на термостойкость провод т в режиме: нагрев до 500°С в расплаве свинца в течение 40 с и охлаждение в воде. Термостойкость оценивают по количеству циклов до по влени  первой трещины. Технологи  плавки чугуна состоит из расплавлени  литейного чугуна, расплавов кремни  (75 мас.% Si), марганца (75 мас.% Мп), хрома (45 мас.% Gr), ввода в расплав технического алюмини  (99 мас.% А1 ) электролити . 98 мае . % Ni ) меди ческих никел  ( 99 мас.% Си) и модифицировани  перед разливкой ферросиликобарием (10 мас.% Ва) и РЗМ цериевой группы. Состав сплавов и их свойства приведены в табл. 1 и 2. Пределы содержани  компонентов устанавливают, исход  из получени  благопри тного сочетани  свойств и структуры сплава. Нижний предел по содержанию углерода 2,8 мас.%, кремни  1,8 мас.%.

мае.%: .углерод 3,2; кремний 2,2; марганец 0,7; алюминий 0,5; титан 0,12; хром 0,5; никель 0,15; барий 0,08; РЗМ 0,08; медь О,25; железоюстальное .

Как следует из данных табл. 1 и 2, дополнительный ввод РЗМ в состав чугуна и изменение в нем соотношени  алюмини  и бари  обеспечивает повышение термостойкости и жаростойкости

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, алюминий,«титан, хром никель, медь, барий и железо, о тличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  термостойкости, жаростойкости и стабилизации твердости

   в отливках с толщиной стенки 20 60 мм, он дополнительно содержит редкоземельные металлы цериевой группы при следующем соотношении компонентов , мас.%:

   2,8-3,5 1,5-2,8 0,4-1,0 0,2-1,2

   0,05-0,2 0,1-1,0

   0,08-0,3 0,1-0,5

   0,05-0,12

   ельные церие0 ,05-0,12 пы Остальное

   Таблица

   Известный Средний 3,2 2,2 0,8 0,3 0,25 0,01 0,19 0,85 0,05 0,012 Предлагае490