Чугун

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, наргаиец, жрок, никель, молибден и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения кавитацноиной стойкости и жидкотекучести при сохранении механических свойств, ои содержит иигрсдиенты при следумцем соотношеюас, нас.Z: Углерод2,8-3,2 Кремний1,в-2,2 Марганец0,005-0,04 Хром0,1-0,4 Никель0,5-1,0 g Молибден0,1-0,3 ЖелезоОстальное СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5Ц4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3679791/22-02 (22) 27. 12.83 (46) 07.09.85. Бнл. Р 33 (72) Е.И.Цитов, Л.Л.Счисленок, Н.В.Баешко и >(.М.Вашкевич (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 669. 15-018 ° 2(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 981426, кл. C 22 С 37/!О, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 380738, кл. С 22 .С 37/ 10, 1968.

„„SU„„1177377 А (54) (57) ЧуГуН, содерх щий углерод, кремний марганец хром, никель, молибден и мелево, о т л и ч а в— шийся тем, что, с целью позмшения кавитациоиной стойкости и кидкотекучести при сохранении механических свойств, он содерзит ингредиенты при следувцем соотношении, MRC ° Xa

Углерод 2 ° 8-3,2

Кремний 1 ° 8-2,2

Марганец 0,005-0,04

Хром О, 1-0,4

Никель О, 5-1,0

Иолибден О, 1-0,3

Железо Остальное

1 .1 1773

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано для изготовления деталей, работающих в условиях повышенной кавитации (коленные гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания дизельногс типа).

Цель изобретения — повышение ка- 10 витационной стойкости чугуна и жидкотекучести при сохранении механических свойств.

Цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марга- 15 нец, хром, никель, молибден и железо, содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %:

Углерод 2,8-3, 2

Кремний 1,8-2, 2 20

Марганец 0,005-0,04

Хром О, 1-0,4

Никель 0,5-1,0

Молибден 0,1-0,3

Железо .. Остальное

Наличие в составе предлагаемого чугуна хрома дополнительно легирует металлическую основу. сплава. Присутствие хрома уменьшает количество и размеры структурно-свободного 30 углерода. Мартенситная основа чугуна, получаемая в результате термической обработки, обладает удовлетворительной твердостью, равномерно расположенные мелкие включеяия графита гарантируют повыыенную стой1 кость чугуна в условиях повышенной кавитации.

Марганец оказывает сложное влияние на структурообразование чугуна.

Кристаллизация промышленных сплавов протекает в неравновесных условиях, что сопровождается сильными ликвационными явлениями. Марганец является элементом, стабилизирующим карбид-15 ную фазу, обладает перлитизирующим влиянием на структуры хотя в значительно меньшей степени, чем сурьма, олово, медь, хром и другие элементы.

На кристаллизацию сплава по метастабильной диаграмме в процессе эвтектоидного преврацения в первую очередь влияет химический состав чугуна, в частности углеродный эквивалент и количество легирующих компонентов. 55

77

При низком углеродном эквиваленте для получения перлитной матрицы необходимо меньшее количество легирующего компонента. При более высоком углеродном эквиваленте для получения аналогичной структуры необходимо повышенное количество легирующего вещества. В серых низколегированных чугунах промьппленного состава, содержащих 0,4-1,2 Мп, металлическая основа состоит из феррита и перлита.

Количество феррита определяет,в первую очередь, степень ликвации кремния и количество марганца. При достижении концентрации кремния в отдельных обалстях до 3,0-3,8% эвтектоидное прекращение протекает по стабильной диаграмме даже при содержании марганца 0,8-1,2Е. Содержание марганца

0,1-0 3 увеличивает степень ликвации кремния, что влечет за собой увеличение феррита в структуре. При дальнейшем повышении величины добавки марганца начинает преобладать его перлитообразующая способность и количество перлита увеличивается. Марганец при увеличении от 0,3 до 1,2 исправляет структуру, которую сам же испортил при добавках до 0,25-0,3 .

Поэтому в серых чугунах содержание марганца должно быть минимальным

0,005- 0,04 (такое содержание практически не влияет на ликвацию кремния), а для получения перлитной структуры необходимо использовать более эффективные перлитизаторы.

В таблице представлены сравнительные результаты испытаний известного и предлагаемого чугунов (механические свойства представлены для чугуна в литом состоянии) . Как видно из таблицы, предлагаемый чугун отличается более высокой кавитационной стойкостью, жидкотекучестью и низкой стоимостью. Уровень механических свойств примерно одинаковый.

Чугун плавят в индукционной печи емкостью 50 кг с кислой футеровкой.

В качестве шихты для получения низкомарганцевистого чугуна используют металлизированные окатыши Для получения сплава необходимого состава применяют ферросплавы кремния (75/ Si), молибдена (45 Mo), хрома (45 Cr) и электролитический никель.

1 77ЗП

О (Ъ

CO . СЧ ((Ъ (4 (Ч СЧ СЧ (4

O O

0О л

СЧ СЧ

O e O сО (Ъ

Р Ъ РЪ и СЧ С"Ъ

С 4 СЧ С 4 С 4 СЧ (Ч Ю (Ч4 СЧ

; А

:О а о

m Z

1-1Х

В О т 1(Ъ (Ъ (4 Ch ( л л л л л

СO О ((Ъ ((ъ . л О

1 !

0Ъ МЪ (Ч

О О (4 О (Ч л л

O Z O O O сО л со сЪ О (Ч С 4 О Ъ ((Ъ

O O

Ю б 3

ОЪ

С Ъ С 4 Р ) л л л л л

О О О О О ((Ъ

С Ъ л л

Ю О

О (Ъ л О Ъ (Ч л л л ° \ л л л

С4 Ю O O — O ц \ (Ъ (Ъ ° — СЧ 1 1 л л л л л ° л л

О О O О О O О

О (d

Т

О ((Ъ

О О ) л л л

О О О

РЪ л л

О О (Ч СО CO O (4 00 .СЧ л л л л л л л (4 СЧ СЧ л- СЧ ((Ъ (Ч. CO О СЧ 0:Ъ (4 л л л л л л л (Ъ М (Ч С ) РЪ СЧ С Ъ

Х

С

О.О с<

Сч Ql

QJ Х

Х д

Ф Х 0

>Х 3Х и Х Х Ц

Й 5 x" Й

О

С4

О Х Х О

О

)Х

0Ъ

Е л

Ш п3

О

О

I

С4

О

1»

О

1 а)

1 ф>Б ! (0 д

1 л Х (СЪ С 4

О О

О О

О О

1 (0 )Б

Е

04 61

Е„ ч

ОЪ ÑO (О О л л

С Ъ СЧ