Чугун
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам чугуна. Может использоваться для изготовления паровых, газовых, водопроводных труб. Чугун содержит, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 0,4-0,6; марганец 0,12-0,18; алюминий 0,22-0,28; азот 0,01-0,03; медь 3,0-3,4; хром 0,3-0,4; ниобий 3,4-4,0; вольфрам 0,2-0,3; цинк 0,001-0,002; бериллий 0,001-0,002; литий 0,0001-0,0002; железо остальное. Чугун имеет высокую прочность. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам чугуна, который может быть использован для изготовления паровых, газовых, водопроводных труб.
Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 0,5-3,0; кремний 3,0-7,0; марганец 0-10,0; алюминий 0-3,0; азот 0-0,5; медь 0-7,0; хром 25,0-45,0; ниобий 0-8,0; железо - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение прочности чугуна.
Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, азот, медь, хром, ниобий, железо, дополнительно содержит вольфрам, цинк, бериллий и литий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 0,4-0,6; марганец 0,12-0,18; алюминий 0,22-0,28; азот 0,01-0,03; мель 3,0-3,4; хром 0,3-0,4; ниобий 3,4-4,0; вольфрам 0,2-0,3; цинк 0,001-0,002; бериллий 0,001-0,002; литий 0,0001-0,0002; железо - остальное.
В таблице приведены составы чугуна.
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
| Кремний | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
| Марганец | 0,12 | 0,15 | 0,18 |
| Алюминий | 0,28 | 0,25 | 0,22 |
| Азот | 0,01 | 0,02 | 0,03 |
| Медь | 3,4 | 3,2 | 3,0 |
| Хром | 1,0 | 0,9 | 0,8 |
| Ниобий | 3,4 | 3,7 | 4,0 |
| Вольфрам | 0,2 | 0,25 | 0.3 |
| Цинк | 0,002 | 0,0015 | 0,001 |
| Бериллий | 0,002 | 0,0015 | 0,001 |
| Литий | 0,0001 | 0,00015 | 0,0002 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Предел прочности чугуна при разрыве, кг/мм2 | 90-92 | 90-92 | 90-92 |
В составе чугуна компоненты проявляют себя следующим образом. Кремний, введенный в указанных количествах, способствует выделению графита и снижает твердость сплава. Присутствие меди усиливает графитизацию и увеличивает содержание перлита. Марганец тормозит выделение графита, способствует, наряду с алюминием, измельчению перлита. Ниобий и вольфрам упрочняют сплав. Вольфрам повышает твердость чугуна. Хром стабилизирует карбиды. В химически связанном состоянии с алюминием и ниобием, азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства чугуна. Цинк, бериллий и литий измельчают структурные составляющие сплава, повышают его пластичность.
Чугун выплавляют в электропечах и отливают центробежным способом в горячие (400-500°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Температура расплава при заливке литейных форм должна быть не ниже 1330°С.
Отливки подвергают нормализации при температуре 900-950°С и отпуску при температуре 350-450°С.
Источник информации:
1. Заявка №11-226778 Японии, 1999.
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, азот, медь, хром, ниобий, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вольфрам, цинк, бериллий и литий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| углерод | 2,8-3,2 |
| кремний | 0,4-0,6 |
| марганец | 0,12-0,18 |
| алюминий | 0,22-0,28 |
| азот | 0,01-0,03 |
| медь | 3,0-3,4 |
| хром | 0,3-0,4 |
| ниобий | 3,4-4,0 |
| вольфрам | 0,2-0,3 |
| цинк | 0,001-0,002 |
| бериллий | 0,001-0,002 |
| литий | 0,0001-0,0002 |
| железо | остальное |
