RU1803455C - Лигатура дл чугуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии. Лигатура дл  чугуна содержит, мас.%: никель 6-11, кремний 10-14, висмут 3-7, медь 1-3, углерод 3-5, кобальт 5-8, хром 3-7, цирконий 11-15, цинк 4-8, нитриды лити  2-5, железо - остальное. При температуре - 10-60°С ударна  в зкость микролегированного этой лигатурой чугуна составл ет 56-91 Дж/см2. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к лигатурам дл  обработки чугу- нов, работающих при отрицательных температурах .

Цель изобретени  - повышение технологических свойств чугуна при отрицательных температурах.

Лигатура дл  чугуна, содержаща  никель , кремний, хром, медь, углерод, кобальт и железо, дополнительно содержит цирконий , цинк, висмут и нитриды лити  при следующем соотношении компонентов, мас.%:

6-11

10-14

3-7

I-3 3-5 5-8

II-15 4-8 3-7 2-5

Остальное Дополнительное введение в состав лигатуры циркони  обеспечивает повышение

Никель

Кремний

Хром.

Медь

Углерод

Кобальт

Цирконий

Цинк

Висмут

Нитриды лити 

Железо

стабильности структуры и микролегирование матрицы, исключает образование междендритного графита и повышает технологические свойства при отрицательных температурах. При концентрации циркони  до 11 % его микролегирующий эффект и технологические свойства чугуна при отрицательных температурах недостаточны, При увеличении содержани  циркони  более 15% повышаетс  концентраци  неметаллических включений по границам зерен и снижаютс  упруго-пластические свойства чугуна при отрицательных температурах.

Цинк (4-8%) и висмут (3-7%) оказывает отбеливающие вли ние, модифицируют и измельчают структуру и способствуют повышению технологических свойств чугуна при отрицательных температурах. Верхние пределы их концентрации обусловлены их высоким угаром, снижением однородности структуры чугуна и стабильности технологических свойств при отрицательных температурах . При содержании цинка и висмута менее нижних пределов их модифицируюел

с

00

о

со

4 СЛ

ел

щий и отбеливающий эффекты недостаточны .

Дополнительное введение нитридов лити  обусловлено их высоким модифицирующим эффектом, повышением стабильности изотропной структуры, удароустойчивости и предела выносливости при изгибе. Их вли ние структуру и свойства начинает сказыватьс  с концентрации 2%. При увеличении концентрации нитридов лити  более 5% повышаетс  их угар и снижаетс  стабильность технологических свойств.

Кремний (10-14%) и углерод (3-5%) оказывают графитизирующее вли ние и способствуют повышению технологических свойств чугуна. При содержании углерода и кремни  менее нижних пределов графитизирующее вли ние и технологические свойства чугуна недостаточны. При увеличении концентрации кремни  и углерода выше верхних пределов укрупн етс  структура чугуна и снижаютс  упруго-пластические свойства при отрицательных температурах.

Никель повышает однородность структуры и стабильность упруго-пластических свойств при отрицательных температурах, поэтому его концентраци  на верхнем пределе повышена до содержани  11%. Медь склонна к ликвации и снижает при концентрации более 3% технологические свойства при отрицательных температурах, поэтому ее верхний предел ограничен этим содержанием .

Хром легирует структуру и повышает механические и технологические свойства чугуна при отрицательных температурах. При концентрации хрома до 3% его легирующее вли ние и технологические свойства при отрицательных температурах недостаточны . При концентрации хрома более 7% увеличиваетс  содержание карбидов и снижаютс  упруго-пластические свойства.

Кобальт повышает однородность структуры и упруго-пластические свойства чугуна при отрицательных температурах, поэтому его содержание в лигатуре повышено до 5-8%. Верхний предел его содержани  обусловлен снижением однородности структуры чугуна и предела выносливости при изгибе.

Пример. Дл  выплавки лигатуры используют никель НПЗ, силикоцирконий ФСЦр50(ТУ 14-5-83-77), феррохром ФХ800, медь МО (ГОСТ 895-78), древесный уголь и стальной лом. Плавки лигатур провод т в индукционных печах под слоем древесного угл . После раскислени  расплава, перегретого до 1280±10°С, ферросилицием ФС75, провод т загрузку висмута Ви2, феррокобальта , нитридов лити  и цинка. Раз5 ливку лигатур провод т в металлические формы.

Лигатуры ввод т в чугун доэвтектиче- ского состава, содержащего, мае. %: углерод 2,3-2,6; кремний 1,1-1,2; марганец 0,2-0,3;

0 фосфор 0,04-0,05; азот 0,02-0,022; сера 0,05-0,06; хром до 0,05 и железо - остальное , выплавленного дуплекс-процессом вагранка-электропечь ДС-5. Температура плавки чугуна составл ет 1480-1500°С, а

5 температура модифицировани  при выпуске расплава в раздаточный ковш - 1410- 1430°С..

В табл.1 приведены составы лигатур; лигатуры ввод т в количестве 0,35% от мас0 сы расплава; в табл. 2 - технологические и механические свойства лигатур.v Механические свойства чугунов определ ют на стандартных образцах и технологических пробах после их отжига и

5 изотермической выдержки при температуре 370-400°С. Дл  определени  ударной в зкости используют образцы 10x10x55 мм с полукруглым надрезом диаметром 2 мм, Как видно из данных таблиц, использо0 вание предлагаемой лигатуры дл  микролегировани  чугуна доэвтектического состава обеспечивает существенное повышение технологических и механических свойств при отрицательных температурах.

5

Фор. мула.изобретен и   Лигатура дл  чугуна, содержаща  никель , кремний, хром, медь, углерод, кобальт и железо, отличающа с  тем, что, с 0 целью повышени  технологических свойств чугуна при отрицательных температурах, она дополнительно содержит цирконий, цинк, висмут и нитриды лити  при следующем соотношении компонентов, мас.%: 5 никель6-11 кремний 10-14; хром 3-7; медь 1-3; . углерод 3-5; 0 кобальт 5-8; цирконий 11-15; цинк 4-8; висмут 3-7; нитриды лити  2-5; 5 железо остальное.

Таблица Т

Таблица 2