Чугун

 

Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для уплотнительной арматуры и задвижек. Чугун содержит. мас.%: 0,4-1,5 С; 0,8-1,4 Si; 0,5-0,8 Мп; 13- 16 Сг; 1-2 NI, 0,02-0,06 Се; остальное Fe. Чугун обладает повышенной коррозионной стойкостью в паровоздушной среде при высоких температурах и улучшенной обрабатываемостью за счет снижения твердости НВ ниже 350.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>ю C C 37/10, 38/40

ГОСУДАPСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГпуПАТЕНТ CCCP) !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !

К ПАТЕ НТУ и (21) 4949781/02 (22), 27.05.91 (46),30,01.93. Бюл, N. 4 (75)iM.И,Абдуллаев, И.И.Гальперин, Н.Н.Борив|энов, Т.А,Ли и В.А.Трусов (73)1 Георгиевский арматурный завод (56) ГОСТ 11849-76, Отливка из коррозионно- тойкого и жаропрочного чугуна, Авторское свидетельство СССР

¹ 1331901, кл. С 22 с 37/06, 1987, Изобретение о1носится к литейному пр изводству и может быть использовано пр изготовлении запорных элементов арма ры, и задвижек для проходов до Ду 200

РУ 5, 225 С, а также при производстве ко прессоров для сред: пар, горячая вода, сла оагрессивные жидкости и газы, Известны чугуны, легированные хромо . отвечающие закону Таммана, когда наступает пассивация, т.е, содержание хрома

13-16%, а также чугуны, превышающие поо рог пассивации, т.е. при содержании хрома

28 — 4%. например чугун ЧХ28. ЧХ32.

Указанные чугуны используют в основно как износостойкие, жаростойкие и корроз анно-стойкие в оазличных средах.

Для деталей арматуры износостойкость не является лимитирующим показателем, в основном, необходима высокая коррозионная и кавитационная стойкость, особенно

1 для паровоэдушной среды, жестких вод, в т.ч, морской и пресной. !

Наиболее близким к предложенному составуявляется чугун, содержащий, мэс.%: С

2,5 3,0; Si 0,7 — 1,4; Мп 0,5 — 0,8; Сг 25-30; Ni

1,0-3,0; Се 0,005-0.025; Fe остальное.

„„ Ы„„1792447 А3 (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для уплотнительной арматуры и задвижек, Чугун содержит. мас.%: 0,4 — 1,5 С; 0,8-1,4 Si; 0,5 — 0,8 Мп; 13—

16 Cr; 1 — 2 Nl, 0,02 — 0,06 Се; остальное Fe.

Чугун обладает повышенной коррозионной стойкостью в пэровоздушной среде при высоких температурах и улучшенной обрэбатываемостью за счет снижения твердости

НВ ниже 350, Известный чугун по корроэионной сто кости в связи с неблагоприятными соотн шениями С и Сг входит в разряд н коррозионно-стойких хромистых чугуно по диаграмме К,Реш, что подтверждается для паровоздушных сред и нашими экспериментами: балл 6 по ГОСТ 13819-68, Чугун имеет твердость более BIB 450, Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости в паровоэдушной среде при высокой температуре и улучшение обрабатываемости резанием эа счет снижения твердости ниже Н В 350, Решается эта задача посредством использования известных методов легирования чугунов хромом, т.е. более 13% Cr. сокращения углерода до.0,4-1,5%, а также дополнительным вводом никеля 1 — 2 и церия 0,02 — 0.06% для создания оптимальных условий для обрабатываемости и повышения коррозионных свойств.

Соотношение вводимого никеля и церия при модифицировании является основным признаком новизны чугуна, так же как и соотношение и пределы содержания всех компонентов чугуна

1792447. 4

Составитель Г. Дудик

Техред M,Mîðreíòàï

Корректор В. Петраш

Редактор

Заказ 170 Тираж По записное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина. 101

Чугун по изобретению имеет следующий химический состав, мас.%;

Углерод 0,4 — 1,5

Кремний . 08-1,4

Марганец 0,5-0.8 5

Хром 13,0-18,0

Никель l — 2

Церий 0,02-0,06

При соотношениях углерода и хрома

С/Сг = 0,02 — 0,04 коррозионная стойкость 10 чугуна высокая, а при С/Cr = 0,04-0,1 чугун теряет эффект пассивации, легированный аустенит не обладает необходимым потенциалом.

Коррозионная стойкость чугуна зависит 15 от состава и распределения карбидов, так, карбиды типа (РеСг)тСз отличаются от мат-. рицы потенциалом и составляют с ней гальванические пары, чугун корродирует. Известно, что состав карбидов(ЕеСг)тСз 20 и более высоких соединений образуется при повышенных содержаниях углерода в чугуне, зависит также форма и распределение.

Наиболее сильное .воздействие на 25 структуру чугуна оказывает никель и церий.

Эксперйментально установлено, что чугуны с содержанием С/Cr = 0,02 — 0,04 при содержании никеля 1 — 2% и церия 0,02 — 0,06 приобретали повышенную коррозионную 30 стойкость и удовлетворительно обрабатывались точением.

Теоретически следует ожидать, то кар..биды состоят из соединений (FeCr)4C и

„(ЕеСг)тСз с преимущественным наличием 35 " "низких" карбидов. а это имеет решающее влияние на корроэионные свойства чугуна и

его твердость.

Цель изобретения достигается посредствам создания условия понижения твердо- 40 сти хромистого чугуна, т,е. обеспечения

" "соотношений углерода и хрома С/Cr = 0,02—

0,04 и дополнительного легирования никелем" и модифицирования ферроцерием, наиболее эффективно улучшающих структуру для обеспечения требований оптимизации обрабатываемости и повышения коррозионных свойств.

Выполнены плавки и экспериментально установлено: чугун (углерод 1,2%, марганец

0,8%, кремний 1,0%, хром 15%, никель

1,5%, церий 0,05%) имеет твердость 300 НВ, матрица — легированный аустенит.

При испытании в паровоздушной среде (100 ч) стойкость составила 5 балл по ГОСТ

13819-68, Чугун имеет и другие преимущества: более технологичен в связи с сокращением ассортимента используемых для легирования элементов; повышенная коррозионная стойкость и обрабатываемость достигаются при пониженном вводе хрома в %, что удешевляет чугун по затратам на шихту.

Проведены подготовительные работы для промышленного внедрения из предлагаемого чугуна уплотнительных колец задвижек на "параметры" Ру.16, Ду 100, т =

=2250, среда — пар; сделаны плавки и механически обработаны уплотнительные кольца (100 шт) для Георгиевского арматурного завода.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний. марганец, хром, никель, церий и железо, о т лича ю щийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости в паровоздушной среде при высокой температуре и улучшения обрабатываемости резанием за счет снижения твердости ниже НВ 350, он содержит компоненты при следующем их соотношении, мас.%:

Углерод 0,4-1,5;, Кремний 0,8 — 1,4;

Марганец 0.5 — 0,8:

Хром 13-18;

Никель 1-2;

Церий 0,02-0,06;

Железо Остальное