SU996503A1 - Сплав на основе железа - Google Patents

Description

дукционной печи в тигле емкостью 160 кг с кислой футеровкой.

В качестве шихтовых материалов используют следующие материалы.

Полупродукт Чусовского металлургического завода с содержанием, %: угле- , рода 4,7%;: серы 0, фосфора 0,018%; марганца 0,02%; хрома 0,09%; остальное железо ТУ14-15-42-77. Никель марки Hi ГОСТ 849-70. Медь марки Ml ГОСТ 859-78. Ферромарганец углеро-. , дистый ГОСТ 4755-70 с содержанием, %: марганца 94,1, углерода 2,3, серы 0,007. Ферросилиций ФС75 ГОСТ 1415-78 с содержанием кремни  87,7%, углерода 0,01%. Сталь низкоуглеродиста  марки Э-12 ГОСТ 11036-75. Мишметалл 15 .цериевый МЦ40 ТУ48-4-280-79. Алюминий марки А98 ГОСТ 11069-74.

Ферросилиций в за вл емый сплав ввод т в 2 приема: 30% по весу в начале плавки, а 70% - в конце. Мишметалл ввод т под струю сплава в ко

Дл  стабилизации размеров образцов и отливок за счет обеспечени  равновесного распределени  углерода в структуре сплава образщл и детали проход т следующую термообработку: отжиг в течение 1-1,5 ч при 1000°С и охлаждение с печью.

Указанные шихтовые мат ериалы, технологи  выплавки и термообработки используютс  дл  всех деталей и образцов.

В табл. 1 приведены химсоставы описываемого сплава и известного.

Т а

лица

По сравнению е известньм бинарным сплавом железо-никель вводимые элементы повышают его ТКЛР до заданного значени . Роль -редкоземельных металлов СРЗМ ) заключаетс  в сфероидиза . ции включений графита в сплаве, необходимой дл  увеличени  ТКЛР. Углерод и кремний обеспечивают хорошие литейные свойства сплава. Помимо этого , кремний действует как графитизатор , что важно с точки зрени  предупреждени  отбфтивани  сплава в случае его быстрого охлаждени .

Указанные пределы содержани  элементов в сплаве выбраны в св зи со следующими обсто тельствами. Увеличение или уменьшение содержани  никел  приводит к возрастанию ТКЛР сверх допустимых пределов. Уменьшение содержани  углерода ведет к ухудшёнию жидкотекучести сплава и снижению его ТКЛР. Превышение содержани 

углерода создает неоднородность распределени  включений графита по высоте отливки вследствие его всплывани  в ее верхние части и возрастанию ТКЛР сверх допустимого предела. Снижение содержани  кремни  ухудшает жидкотекучесть сплава и уменьшает его ТКЛР, а увеличение - ведет к превышению допустимого значени  ТКЛР и повышению углеродного эквивалента сплава до. заэвтектического значени , что вызывает флотацию графита. Снижение или .увеличение содержани  марганца и меди ведет соответственно.к снижению или увеличб:.нию ТКЛР сплава за допустимые пределы.Снижение содержани  РЭМ не обеспечивает полной сфероидизации графита в структуре сплава. Превышение содержани  РЭМ вызывает по вление в структуре сплава пластинчатого графита, вследствие эффекта перемодифицировани . Основные компоненты предлагаемого сплава: железо; никель; углерод; кремни) марганец; медь и РЗМ; остальные элементы - примеси. Получена из плавки № 5 путемдошихтовки, никел  в печи. Получена из плавки № 2 путем дошихтовки никел  в печи. Разработанный сплав обладает высокой треадиноустойчивостью и жидкотекучестью , имеет интервал содержани  никел , достаточный дл  стабильного получени  сплава в малотоннажных печах литейных цехов приборостроительИзвестный Проба 46Н ИПЛ Предлагае1 Е 1й То же Отливка 1540 Известный . Предлагаемый То же - -1390 То же II - -1390 Отливка1540 Известный 4бН . № 2

Дл  определени  трещиноустойчйвости из выплавленных сплавов изготавливают пробы диаметром 140 мм, с толпщной стенки 8 мм,высотой 120 мм. Кроме этого заливаютс  опытные отливки: вес. 740 г, габаритн е размеры 130 х 60 х 60, минимальна  стенка 4 мм, 2,вес 2650 г, габаритные размеры 210 х 150 х 110, гдан мальна  стенка 5 мм. Пробу и отливки изготавливают литьем по выплавл etojM модел м.

Описываемый сплав (табл. 2) значительно превосходит известный сплав по трещиноустойчивости. I Дл  оценки второго параметра, характеризующего литейные своЯства жид Таблица

котекучести, используют спиральную пробу, изготовленную в песчано-глинистой форме. Определ ют условно-истинную жидкотекучесть при одинаковой величине перегрева металла над температурой ликвидуса. По полученным предварительно данным температура

ликвидуса описываемого сплава составл ет , а температура ликвидуса сплава 46Н - 1420°С. .Таким образом, пробы на жидкотекучесть заливают при равной температуре перегрева над температурой ликвидуса 120°С.

В табл. 3 приведена условно-истинна  жидкотекучесть предлагаемогои известного сплавов.

65 ных предпри тий. состав сплава обеспечивает требуемый ТКЛР (7,,75) 10- град-Л В табл. 2 приведена трещиноустойчивость предлагаемого и извес ного сплавов Во всех пробах обнаружены трещины длиной 10-28 мм Трещин не обнаружено На 12-ти отливках обнаружены трещины на участке стенки толщиной 4 мм, расположенном между двум  массивными узлами Трещины не обнаружены То же На 2-х отливках обнаружено по одной сквозной трещине, на 2-х отливках по две

Таблица 3

Claims (3)

1. Формула изобретения . Сплав на основе железа, содержащий

   40 никель, углерод, кремний, марганец, отличающийся тем, что, с целью улучшения литейных свойств и снижения стоимости, он дополни45 тельно содержит медь и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   . ТКЛР предлагаемого сплава в среднем составляет (7,5 + 0,75) · 10~⁶ град^-1 что является необходимым с точки зрения конструктивных соображений.

   По сравнению с известным сплавом описываемый является более дешевым, в связи с более низким (на 10%) содержанием никеля. Введение же дополнительно в состав спйава элементы имеют меньшую стоимость, чем никель

   Никель

   Углерод

   Кремний

   Медь

   Марганец

   Редкоземельные

   35-37
2. 2,1-2,5

   1,0-1,5
3. 3,0-3,6

   3,0-3,6 металлы 0,04-0,40

   Железо Остальное