Высокопрочный чугун

 

Использование: для деталей технологической оснастки (пресс-форм, кокилей и др.). Сущность изобретения: предлагаемый чугун содержит, мас.%: углерод 3,2-3,8, кремний 2,6-3,2; марганец 0,2-0,7; никель 1,41-3,27, медь 1,10-2,3; магний 0,03-0,07; алюминий 0,02-0,08; хром 0,03-0,30; молибден 1,1- 2,7; ванадий 0,02-0,12; церий 0,02-0,05; кобальт 0,03-0,15; дибориды циркония 0,03-0,15; кальций 0.002-0,027; бор 0,005- 0,02 и железо - остальное. Чугун выдерживает при нагреве до 850°С 4000 циклов. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 С 37/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

ыЬЕОЮО (54) ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН

1,10 — 2,3

0.03 — 0.07

Медь

Магний (21) 4912700/02 (22) 29,12,90 (46) 15,07.93. Бюл. М 26 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) Б.К.Святкин, M.È,Êàðïåíêî, Т,А.Ахунов, М.Б,Егорова и С.M.Áàäàêoâà (56) Патент ПНР М 123606, кл. С 22 С 37/04, 1984, Авторское свидетельство СССР

N 924146, кл. С 22 С 37/10, 1982.

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам высокопрочных чугунов, используемых для изготовления деталей технологической оснастки, работающей в условиях теплосмен: пресс-форм, кокилей и др.

Цель изобретения — повышение эксплуата цион н ых свойств в условиях теплосмен.

Предлагаемый высокопрочный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, никель, хром, молибден, ванадий, РЗМ, медь, кальций, магний, и железо, дополнительно содержит кобальт, дибориды циркония и бор при следующем соотношении компонентов, мас. ь;

Углерод 3,2-3,8

Кремний 2,6-3,2

Марганец 0,2-0,7

Никель 1,41 — 3,27 Ы, 1827395 А1 (57) Использование: для деталей технологической оснастки(пресс-форм, кокилей и др.).

Сущность изобретения: предлагаемый чугун содержит, мас,g,; углерод 3,2 — 3,8, кремний

2,6 — 3,2; марганец 0,2 — 0,7; никель 1,41 — 3,27, медь 1,10-2,3; магний 0,03 — 0,07; алюминий

0,02 — 0,08; хром 0,03-0,30; молибден 1,1—

2,7; ванадий 0,02 — О,12; церий 0,02-0,05; кобальт 0,03 — 0,15; дибориды циркония

0,03 — 0,15, кальций 0,002-0,027; бор 0,005—

0,02 и железо — остальное. Чугун выдерживает при нагреве до 850 С 4000 циклов. 2 табл.

Алюминий 0 02 — 008

Хром 0.03 — 0,30

Молибден 1,1-2,7

Ванадий 0.02 — 0,12 а

Церий 0,02 — 0,05 ®

Кобальт 0,03 — 0,15

Дибориды циркония 0,03-0,15

Кальций 0,002-0,027

5ор 0,005 — 0,02

Железо Остальное, Q

Опытные плавки чугунов проводят в ин- Ql дукционных печах с использованием в качестве шихтовых материалов литейных чугунов, полуфабрикатного никеля, кобальта, чугунного и стального лома, феррованадия, ферромоанбдена, силикомарганца, диборидов циркония. ферробора, ферроси1827395

Содермание коитонвмтов ° мас. 2 2(мелевооствльььте) еамадий Кро

Ало" мииид

Цврий Квльцид Бор

Молие ем

Либо

Медь 11в гний ларга- Никель нец

Крем" нид

Чугун

Угле"

OOA

Кобальт риди циркоиия

1 (изв) 3,6

Z 3,2

3 3,6

4 3,8

5... .2,9

6 4,0

0i2

0,02

0,05

О,ОЕ

0,01

0,2

0,04

0,02

0,03

0,05

0,01

0,4

0,06

0,02

О, 015

0 ° 027

0,001

0,035

0,5

0,2 ,0,4

0,7

0,1

0,8

1,20

1,41

1,Å5

3,21

1,20

2,50

2 2

2,2

2,Е

3,2

1,8

3,4

0,3

1,1

1,8

Zt7

ОьЭ

0,1

0,35

C,02

0,12

0,2

0,01

2,9

0,2

0,03

0,14

0,3

О,01

0,3

1,1

1р!

1,7

f,3

0,0

2,6

Оь 07

0,03

0,05

0,01

0,01

0,11

О,ОЭ

0,08

0,15

0,01

0,2

0,00

О. 01

0,02

0,00

0,03

0,03

0,05

0,15

0,01

Примечание, В.цугуне состава дололнмтеллно содермалсв 0,,06 масА олова лиция и других ферросплавов. Микролегирование чугуна медью, феррованадием

ФВд2, кобальтом, силикомарганцем

Смн17Н проводят в электропечи в конце плавки при температуре 1500 — 1520 С, а модифицирование с силикокальцием СКЗО, ферроцерием (ГУ 1243-75), ферробором

ФБ17, диборидами бора, сплавами магния — непосредственно в раздаточных литейных ковшах.

В табл.1 приведены химические составы чугунов опытных плавок.

Химический состав чугуна проверяют по

ГОСТ 22536-0-77 ГОСТ 22535, 13-177, à.остаточное содержание азота, степень усвоения определяют по методике количественного дифференцированного химического анализа сплавов, разработанной в ЦНИИЧМ. Испытания показали. что предложенный чугун может быть использован для изготовления литых деталей повышенной прочности, иэносостойкости и эксплуатационной стойкости.

Эксплуатационную стойкость определяют по стойкости металлических форм при заливке в них медноникелевых сплавов.

В табл,2 приведены данные о механических и эксплуатационных свойствах. Механические свойства и термическую стойкость определяют на стандартных образцах, а сопротивляемость термическим ударам и износостойкость на образцах, вырезанных из отливок после термической обработки, включающей изотермическую выдержку при 406-420 С.

Стойкость в условиях сложного вибрационного нагружения при растяжении— сжатия с частотой нагрузки, равной частоте толкающего усилия, проводят на электродинамических вибрационных стендах ВЭДС200 М.

Формула изобретения

Высокопрочный чугун, содержащий углерод. кремний, марганец, никель, медь, 10 магний. алюминий, молибден, ванадий, церий, кальций, хром и железо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств в условиях теплосмен, он дополнительно содержит ко15 балы, дибориды циркония и бор при следующем соотношении компонентов, мас. 0(,:

Углерод

Кремний

Марганец

Никель

Медь

Магний

Алюминий

Хром

Молибден

Ванадий

Церий

Кобальт

30 Дибориды циркония

Кальций

Бор

Железо

f827395

Таблица 2

Свойства высокопрочных чугунов

Показатель

895

580

862

876

602

780

2860

3160

3Р40

1285

2280

1220

565

325

530

590

338

505

205

325

420

477

365

190

4518

4670

1340

3830

1270

4150

Индекс загрязненности

1,0

1,2

3,8

4,5

1,3

2,1

Составитель С.Деркачева

Техред М.Моргентал Корректор М. Керецман

Редактор

Заказ 2345 Тираж Подписное

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

Временное сопротивление, МПа

Относительное удлинение, Теплопрочность, С

Термическая стойкость, циклов

Предел выносливости при изгибе, МПа

Ударная, вязкость кДж/м

Сопротивляемость тепловым ударам при нагреве до температуры

850 С, циклов чугуна неметэллическими включениями, 10

2,3

600

5,1

935

5.8

980

5,5

965

2.6

650

3.6

860