Чугун
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, используемого в машиностроении. Чугун содержит, мас.%: углерод 3,2-3,6; кремний 1,0-1,5; марганец 0,3-0,4; фосфор 0,1-0,12; церий 0,3-0,4; кальций 0,001-0,002; бор 0,08-0,12; медь 1,8-2,2; алюминий 0,08-0,12; железо - остальное. Чугун дополнительно может содержать самарий в количестве 0,14-0,2 мас.%. Техническим результатом изобретения является повышение прочности чугуна. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, используемого в машиностроении.
Известен чугун следующего состава, маc.%: углерод 3,2-3,9; кремний 1,25-1,7; марганец 0,005-0,03; фосфор 0,15-0,6; церий 0,002-0,006; кальций 0,02-0,05; титан 0,001-0,1; бор 0,002-0,008; медь 0,8-1,2; алюминий 0,005-0,01; железо - остальное [1]. Предел прочности такого чугуна при растяжении составляет 725-730 МПа.
Задачей изобретения является повышение прочности чугуна.
Технический результат достигается тем, что в чугуне, содержащем углерод, кремний, марганец, фосфор, церий, кальций, бор, медь, алюминий, железо, компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: углерод 3,2-3,6; кремний 1,0-1,5; марганец 0,3-0,4; фосфор 0,1-0,12; церий 0,3-0,4; кальций 0,001-0,002; бор 0,08-0,12; медь 1,8-2,2; алюминий 0,08-0,12; железо - остальное. Чугун дополнительно содержит самарий в количестве 0,14-0,2 мас.%.
В таблице приведены составы чугуна.
| Компоненты | Состав, мас.%: | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Углерод | 3,2 | 3,4 | 3,4 | 3,6 |
| Кремний | 1,5 | 1,2 | 1,2 | 1,0 |
| Марганец | 0,3 | 0,35 | 0,35 | 0,4 |
| Фосфор | 0,1 | 0,11 | 0,11 | 0,12 |
| Церий | 0,3 | 0,35 | 0,35 | 0,4 |
| Кальций | 0,001 | 0,0015 | 0,0015 | 0,002 |
| Бор | 0,12 | 0,1 | 0,1 | 0,08 |
| Медь | 1,8 | 2,0 | 2,0 | 2,2 |
| Алюминий | 0,12 | 0,1 | 0,1 | 0,08 |
| Самарин | - | 0,2 | 0,14 | - |
| Железо | остальное | остальное | остальное | остальное |
| Предел прочности при растяжении, МПа | ~800 | ~820 | ~820 | ~800 |
Повышенная прочность чугуна достигается за счет комплексного влияния компонентов, входящих в его состав. Медь упрочняет сплав, препятствует образованию и развитию трещин. Бор стабилизирует карбиды. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, состоящую из аустенита и фосфида железа, повышающую прочность сплава. Алюминий, кальций, церий, самарий выполняют функцию раскислителей.
Чугун выплавляют в электропечах и отливают в формы. Отливки подвергают нормализации при температуре 900-950°С и отпуску при температуре 350-450°C.
Источник информации
1. SU 1581768. 1990.
1. Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, церий, кальций, бор, медь, алюминий, железо, отличающийся тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:
| углерод | 3,2-3,6 |
| кремний | 1,0-1,5 |
| марганец | 0,3-0,4 |
| фосфор | 0,1-0,12 |
| церий | 0,3-0,4 |
| кальций | 0,001-0,002 |
| бор | 0,08-0,12 |
| медь | 1,8-2,2 |
| алюминий | 0,08-0,12 |
| железо | остальное |
2. Чугун по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит самарий в количестве 0,14-0,2 мас.%.
