Лигатура

 

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтснин

Социалистичвсиин

Рвслублии

< 931782 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03. 11. 80 (21) 3pp1772/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)N. Кл.

С 22 С 35/00

1Ьнуднрстненны3 квинтет

СССР но делен нзебретеннй н вткрытнй

Опубликовано 30. 05. 82. бюллетень М 20 (53) Уд К 669. 1 5-198(088.8) Дата опубликования описания 30. 05.82. .. в «, . . +, .К вм1

Л. С. Рудницкий, В. И. Супоницкий и А. В. Иерот6м:" эЛЯ, ЩДЯ .1 г

Днепропетровский тепловозоремонтный вавод1:: (72) Авторы, изобретения

I (7I ) Заявитель (54) ЛИГАТУРА

Изобретение относится к литей-. ному производству, в частности к . модифицированию, рафинированию и пегированию серых и высокопрочных чугунов, и может быть применено при изготовлении чугунных отливок с высокими антифрикционными свойствами (изностойкостью и сопротивлением задиру при трении), сочетающимися с достаточно высокими механическими свойствами (прочностью

1О и пластичностью) и минимальной склонностью к отбеливанию чугуна при литье. Эти свойства имеют решающие значения для отливок, работающих в

- 15 парах трения при значительных механических нагрузках, например для ци.линдрических втулок и поршневых колец двигателей и других ответственных деталей.

Известен комплексный сплав для модифицирования чугуна, содержащий, (1), вес. 3:

Кальций 23 35

Кремний 40-.50

Церий 6-7

Олово 4-5

Алюминий 0,1-1,5

Железо Остальное

Сплав содержит весьма незначительное количество активного модифицирующего компонента — алюминия и совсем не содержит эффективных легирующих и стабилизирующих перлит компонентов, вследствие чего при обработке чугуна он недостаточно повышает его физико-механические свойства и снижает склонность к отбеливанию отливок.

С другой стороны, повышенное содержание в сплаве кальция и наличие в его составе церия, являющихся химически высокоактивными компонентами, снижает степень усвоения комплек. сного сплава обрабатываемым чугуном, вследствие. повышенного угара кальция и церия и ошлакования частиц модифи931782 ф келя и меди небольшими порциями,.по мере растворения, присаживают силикокальций, также при необходимости (e зависимости от выбранного. соотношения компонентов в лигатуре), кристаллический кремний и ферросилиций. В конце плавки присаживают олово, расплав тщательно перемешивают и счищают шлак. Разливку ли1в гатуры йроизводят в форме плит, удобных для дробления.

В табл. 1 приведены химические составы выплавленных лигатур.

Составы 3, 4 и 5 отличаются между собой содержанием алюминия и о кремния и выплавлены для исследования влияния алюминия. Составы 4 и 6 отличаются содержанием никеяя и меди (при одинаковой их сумме), и показывают преимущества никеля перед медью в части повышения прочности чугуна.

Обработке лигатурами подвергали чугун химического состава, вес. 3: щ С 3,05; Si 1,51; Мп 0,8; Cr 0,4;

Й1 0,9; Мо 0,35; Си 0,45; S 0,024;

P 0,11, выплавленный в индукционной печи И4Т-25М1.

Лигатуры дробят и просеивают до получения фракции 1-3 мм и вводят на дно подогретого ковша (емкостью

50 кг) в количестве 0,53 от массы обрабатываемого чугуна при выпуске последнего при 1430-1450 С. Металл в ковше перемешивают, счищают шлак и при 1340- 1360 С производят заливку проб в ьлде полого цилиндра с наружным диаметром 250 мм, высотой

300 мм и толщиной стены 30 мм, из которых в последующем вырезают образцы ю для испытания механических и антифрикционных свойств и оценки микроструктуры. Параллельно с цилиндрическими пробами отливают пробы на отбеливание пластины 110 75<20 мм, плоскостbe 110х20 мм, отливаемой на кокиль.

В табл. 2 приведены свойства чугуна после обработки лигатурами.

3 катора. Следует также принять во внимание высокую стоимость и дефицитность церия.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является лигатура, содержащая 121, вес.

Кальций 8-18

Железо 20-35

Медь 0,5-20

Олово 0,2-5,0

Алюминий 0,2-2 5

Кремний Остальное

В составе лигатуры отсутствует церий и дополнительно введена медь, вс,педствие чего лигатура значительн лучше усваивается жидким чугуном, однако она не обеспечивает достаточ ного повышения механических и антифрикционных свойств чугуна и снижен отбеливания отливок (повышения графитизирующей способности чугуна)

Цель изобретения — повышение антифрикционных и механических свойств чугуна и снижение отбела отливок.

Укаэанная цель достигается тем, что лигатура, содержащая кальций, железо, медь, олово, алюминий, крем ний, дополнительно содержит никель при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Кальций 3,3-11 5

Железо 0,6-4,8

Медь 10,3-29,5

Олово 2,2-6,8, Алюминий 19,2-41,6

Никель 8 3-29,5

Кремний 8,0-24,4

Лигатура присаживается на дно ковша перед выпуском чугуна из печи в количестве 0,4-0,6i от массы обрабатываемого чугуна. Она легко дробится и хорошо растворяется в чугуне. Температура плавления лига туры 1000-1150 С, удельный вес .3,64, 1 г/см .

Лигатуру получают простым и удоб ным для условий литейных цехов сплав лением исходных компонентов, широко распространенных в литейном производстве.

Пример . Выплавку лигатуры осуществляют в индукциониой печи

МГП-102. В тигель печи загружают 55 алюминий, никель и мерь и расплавляют. После полного растворения в перегретом алюминиевом расплаве ниДанные табл. 2 показывают, что предлагаемая лигатура по сравнению с известной повышает предел прочности чугуна на 253, стрелу прогиба на

22,8/, износостойкость на 27,24, сопротивление задиру на 40,6i снижает отбел в 4 раза.

Использование предлагаемой лигатуры для обработки чугуна втулок, тепТ а б л и ц а 1

Химический состав, вес. 3

Са . Fe Cu Sr А1 й! Si

Известная

10 2 31 0 6 4 4 3 0 9

15 6 23 5 18 7 0 5 2 3

47,2

39,4

Предлагаемая

7,5 4,8 29,4 4,5 19 2 10,2 24,4

7,2 3,2 29ю5 3 9 28,0 9у4 18,8

7,6 3,3 29,0 2,2 41,6 8,3 8,0

7 3 3 1 10 3 3 8 29 2 29 5 16 8

3,3 0,6 23,2 4,1 32,5 16,0 20,3

11,5 ",5 .11,6 6,8 28 5 l7,4 19 7 б 9317&2 6 ловодных дизелей типа Д100 (взамен сплуатационную стойкость втулок в применяемого в настоящее время ферро- среднем на 30ф и ликвидировать брак силиция ФС-75) позволит повысить эк- по отбелу при их отливке.

931782

1(О

l- Ym о»оо

Э а(J(-oo

sozz а с

0О О

М Ф I- (0

I и S л

Э rt(s i m асв а с

Э с 1 е э

1- 1

Э

1 1

Я Э олr =та A (X с Y (- х е 1

e om>s 1

10 x I-cc o х х r х z= (((x aI э Y с=zа XXХ(LA

СЧ

С>4 о

1 Ф

X Iс. о о э

LA Э л aj

СЧ Х

Э я

СЧ О

I 1 эоо

I- Y И

Iоэо ооэ

z z J

I- Л X

ОCC

О О со л

I I 1

aIoozo

ыmэm

I-аС оэохс

o o aI s

zzJmx

I- 4(S fg З оссэх

I (1 (0 oM I

Q !

I (((!

Z 12 S!

" Е(1

О О о о (, I

1 S I е о

Э I- С Э 1

S C I се

Ф 5 o4? tC 1 о(-а Ф((( о >. а у 1

LA л

Ч.>

LA л

>,О Ю

LA

CO

СЧ СЧ

1 S I- Ф (00 C

О> Э са (0

I (41 л

>,С.> C×

Э 1 д 1

1 х

om1

S Ф, !

1- 1

Y О

S >Е (0 П)

CII (о э

CL X с тао

oaIsL с„> с (:

СЧ

С>4

СЧ

СЧ л м

a. o еm

s o

Iz с и

СЧ л л л о з о о

CII

1 1

1 П) !

1 Ф 1

1 1- !

1 О I

I >S

1 Ф I о! I! aj 1

1 S 1

I Y 1 о! Э (J 1

S 1 х,1 Ф 1 х

1 Э

1 1

1 1

Iо о(Ч о (CC Y X а

Э

Ф (z( (— о

СЧ

Л СЧ л

CV СЧ

<О I E с

Э L а о (- аca

О.C 10

СГ1 л со л

С 4 СЧ

LA м м м (л о л л м

СЧ м ( и с о

Э Z

Cf 3 э о а а

C C

Ю

Б э z о.(0 X с s с- о

S С>1 (1- S Y

CD

Ш

М СЧ О

СО С(Ъ ц л

>4:> СЧ

\4;> л

m >s .а

ct

Э Э са с((С: (о

Э

Ф >S

X Х

СО

О> 1 6

О> с >

:> I1

1 (()

I 1

I ! 1

1 1

I (0 (I

1 1

I 1

1."

I I (((1 Z I

:Ь, I

1 >

Г,(I ! Д 1 а 1

1 (1

1 I а 1 (! 1 о. !

1 1

1 С 1 ! Э (1 1 1 .!. Г(!

С>(! С((1 (1 о 1 1

1 1

1 !

1 I !

I 1

1 1

1 1

I

I I!

1 1 1

- о ((( х е

C (XS

aI x (((с

-"т(-о У В о 1

1 L " 1

S О с(>

z (rzx

Э Ф ЕоС>

S и l5 1

С. 1 О а 1

О а! !

Э

Э

-3 СЧ

Э

K аА О о

СЧ OO

О > — СЧ

СЧ СЧ N м о сл

°

CA

СГЪ LA LA

СЧ CO в е

СЧ (4 СЧ

I

1

1 !!

1!!

I (1

СЧ

I

1

СЧ I

I (!

I! О I л

I ( (1

О 1

I (1

I

LA 1

aD I

I

LA 1

1

СО. 1 г—

1

OO! м

1!

1 (1

СГ\

LA 1

CV 1

1!

М I л м

1

1. м

LA 1

CO (!

I (OO

931782

Составитель Т. Платицина

Редактор С. Юско Техред М. Рейвес Корректор B. Синицкая

Заказ 3 /33 Тираж 57 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 1

Формула изобретения

Лигатура, содержащая кальций, железо, медь, олово, алюминий, кремний, отличающаяся тем, что, с целью повышения антифрикционных и механических свойств чугуна и снижения отбела отливок, она дополнительно содержит никель при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Кальций 33115

Железо 0,6-4,8 !

Медь 10,3- 29,5

Олово 2,2-6,8

Алюминий 19,2-41,6

Никель 8,3-29,5

Кремний 8,0-24,4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 461150, кл. С 22 С 35/00 1975

2. Авторское свидетельство СССР

If 395481, кл. С 22 C 35/00, 1973.