Коррозионностойкий чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок - насосов, реторий и других деталей и аппаратов химической промышленности. Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости. Предложенный чугун содержит, мас.%: C 1,6 - 2,8

SI 1,5 - 2,5

MN 0,5 - 1,0

CR 18 - 35

TI 0,1 - 0,3

RH 0,15 - 0,7 и FE остальное. Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна родия позволил повысить коррозионную стойкость более чем в 25 раз. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 37/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4658989/02 (22) 06.03.89 (46) 15.07.91. Бюл, М 26 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова. (72) П.Б.Кузьмин и М.Ю.Кузьмина (53) 669.15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 547481, кл. С 22 С 37/06, 1977.

Чугун ЧХ32. ГОСТ 7769 — 82, (54) КОРРОЗИОННОСТОЙКИЙ ЧУГУН

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна, обладающего высокой коррозионной стойкостью в кислотах.

Цель изобретения — повышение коррозионнОЙ стОЙкости, Пределы содержания элементов установлены исходя из благоприятного сочетания коррозионной стойкости, стоимости и литейных свойств чугуна. Содержание углерода взято в пределах от 1,6 до 2,8%. Чугун, содержащий до 1,6% С, имеет низкие литейные свойства, в частности жидкотекучесть, вследствие малой степени эвтектичности.

При содержании углерода более 2,8% значительно увеличивается количество карбидов, которые. связывая хром, уменьшают коррозионную стойкость, Содержание других основных элементов — кремния и марганца принято обычным для коррозионностойких высокохромистых чугунов. Кремний в количестве 1,5 — 2,5% вводится для повышения литейных свойств чугуна путем повышения степени его эвтектичности. Марганец в количестве 0,5-1.0%

„„. Ж ÄÄ 1663041 А1 (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок — насосов, реторий и других деталей и аппаратов химической промышленности. Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости. Предлагаемый чугун содержит, мас.%: С 1,6 — 2,8; Si

1,5 — 2,5; Мп 0,5 — 1,0; Cr 18 — 35; Ti 0,1 — 0,3; Rh

0,15 — 0.7 и Fe остальное, Дополнительный ввод в состав предлагаемого чугуна родия позволил повысить коррозионную стойкость более чем в 25 раэ. 2 табл. необходим для раскисления чугуна и связывания серы в нерастворимые сульфиды.

Содержание хрома от 18 до 35% установлено на основе анализа егр влияния нэ коррозионную стойкость чугуна. Существенное повышение стойкости чугуна начинается при 18% Сг — первая граница стойкости по хрому. Вторая граница стойкости наступает при 32-33% Cr, поэтому верхний предел по хрому превышает указанное (Ь значение и составляет 35 . При большем ( содержании хрома стойкость не повышается, но резко снижаются механические и литейные свойства чугуна, Титан в количестве О,1 — 0.3% измельчают структуру чугуна, способствуя более рава Ъ номерному распределению других . легирующих элементов и повышению коррозионной стойкости. Менее 0,1% титана . а недостаточно для измельчения структуры, а при более 0,3 титана ухудшаются литейные свойства чугуна.

Добавка родия до 0,15 не увеличивает коррозионную стойкость чугуна. 0,15 о родия достаточно для перевода чугуна в устой1663041

Углерод

Кремний

25 Марганец

Хром

Титан

Радий

Железо

1,6 — 2,8

1,5 — 2,5

0,5 — 1,0

18 — 35

0,1 — 0,3

0,15 — 0,7

Остальное, 30

Таблица1

Таблица2

On чивое пассивное состояние. Введение в чугун более 0,7 родия не вызывает дополнительного увеличения коррозион ной стой кости, поэтому нецелесообразно.

Механизм действия родия следующий, Электроположительный родий (стандартный электродный потенциал+0,80 В) увеличивает ток катодной реакции восстановления ионов водорода. Потенциал коррозии смещается в область пассивности и чугун пассивируется. Скорость коррозии снижается по мере накопления на поверхности атомов родия и их кристаллизации в отдельные включения размером

0,05 — 0,1 мкм. Стационарное значение скорости коррозии достигается спустя 20-40 мин после помещения чугуна в кислоту.

Для испытаний были выплавлены чугуны различных составов, а также чугун-прототип (табл.1), Чугуны выплавлялись в высокочастотной индукционной печи емкостью 10 кг.

Хром вводили в печь в виде 65 феррохрома, титан — в виде ферротитана Ти2 перед выпуском металла для уменьшения угара.

Родий вводили в чистом виде, так как он не угорает.

Раскисление металла производили ферросилицием ФС-75. Пробы отливали в виде цилиндров диаметром 50 мм. Затем их резали на образцы для коррозионных испытаний диаметром 45 мм и толщиной 5 мм.

Коррозионную стойкость чугунов опре5 деляли весовым способом при комнатной температуре.

Скорости коррозии в различных кислотах представлены в табл,2.

Как следует иэ данных табл. 1 и 2, допол10 нительный ввод в состав предлагаемого чугуна родия обеспечивает по сравнению с известным повышение корроэионной стойкости более чем в 20 раз.

Формула изобретения

15 Коррозионностойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости, он дополнительно содержит родий при

20 следующем соотношении компонентов, мас. :