SU1079686A1

SU1079686A1 - Cast iron

Info

Publication number: SU1079686A1
Application number: SU823508398A
Authority: SU
Inventors: Евгений Игнатьевич Марукович; Михаил Иванович Карпенко; Татьяна Ивановна Кныш; Михаил Антонович Петровский
Original assignee: Могилевское Отделение Физико-Технического Института Ан Бсср
Priority date: 1982-11-02
Filing date: 1982-11-02
Publication date: 1984-03-15

Description

В сравнении с известным уугуном в предложенный чугун дополнительно введены ванадий и фосфор.In comparison with the known uugun, vanadium and phosphorus are additionally introduced into the proposed cast iron.

При содержании в чугуне 0,10 ,5 мас.% ванади повышаютс термическа стойкость, окалиностойкость и фрикционные свойства. Нижний предел содержани ванади может быть рекомендован дл тонкостенного лить При концентрации его менее 0,1 мас.% вли ние на свойства про вл етс незначительно , а при увеличении концентрации более 0,5 мас.% снижаютс стрела прогиба, жидкотекучесть чугу на и удлин етс процесс плавки. Вер ний предел содержани ванади (о,5 мас.%) используют дл толстостенных отливок. При совместном введении ванади с фосфором (0,2-1,0 Mac.%D уменьшаетс охрупчивающее вли ние фосфора и фосфидной эвтектики, очищаютс границы зерен, в результате чего повышаютс стрела прогиба, динамическа прочность и терлшческа стойкость. Фосфор введен как эффективный легир юдий компонент, обеспечивающий повышенную жидкотекучесть расплаву и чугуну в отливках, высокие фрикционные свойства. Его количество прин то от концентрации (0,2 мас.%) обеспечивающей чугуну в отливках не обходимые коэффициент трени и другие фрикционные свойства до концентрации (1,0 мас.%), выше которой снижаютс стрела прогиба и пластические свойства. Более высокое соде жание фосфора может быть рекомендовано дл тонкостенного лить . Высока стрела прогиба и пластические свойства предложенного чугун обеспечиваютс за счет измельчени карбидной составл ющей структуры присутстви мелких карбонитридов ва нади и других нитридообразующих эл ментов вместо относительно крупных карбидов хрома, которые преобладают в известном чугуне. Введение в серый высокофосфористы чугун бора в количестве 0,010 ,09 мас.% обеспечивает упрочнение металлической основы, повышение -ока линостойкости и прочностных свойств При введении его в высокофосфорис; тый чугун в количестве менее 0,01 мас.% изменение свойств незна .чительньа, а при увеличении его концентрации более 0,09 мас.% увеличив етс отбел отливок, снижаетс динамическа прочность. Азот в количестве 0,06-0,18 мас.% введен в серый высокофосфористый чугун как эффективный легирующий компонент, обеспечивающий повышение фрикционной стойкости и окалиностойкости благодар образованию карбонитридов , стойких при повышенных температурах. Его содержание прин то от концентрации 0,06 мас.%, когда начинает сказыватьс его вли ние на фрикционную стойкость чугуна, и ограничено содержанием 0,18 мас.%, так как повышение его концентрации выше снижает прочность отливок и усложн ет тexнoлoгичeckий Процесс выплавки , в частности легирование расплава . Выплавку чугуна различных составов производ т в индукционных электрических печах с кислой футеровкой . Заливку металла осуществл ют в оболочковые литейные формы дл получени образцов технологических проб и отливок. Способ выплавки чугуна включает BfcmycK расплава в ковш, легирование азотом при введении цианамида кгшьци которыйввод т в ковш на слой синтетического ишака и аэотиров-анными ферросплавами , температура расплава при легировании 1450-149(С. Редкоземелыше металлы ввод т перед разливкой чугуна при 1420-1450 С, а заливку литейных форм - при 13501380 с . Усвоение бора и ванади , вводш« Х в виде ферросплавов в ковш при легировании расплава, соответственно составл ет 87 и 92%. В табл. 1 приведены составы исследованных чугунов, а в таблице 2 их механические свойства, термическа стойкость и окалиностойкость, Как видно из табл. 2, величины окалиностойкости и термической стойкости превьвиают те же величины у известного чугуна. Экономический эффект от внедрени изобретени составл ет 11-16 руб. на 1 т годного лить . IТаблицаWhen the content in the iron is 0.10, 5 wt.% Vanadium, thermal resistance, scaling resistance and friction properties are increased. The lower limit of the vanadium content can be recommended for thin-walled casting. At a concentration of less than 0.1 wt.%, The effect on the properties is insignificant, and with an increase in the concentration of more than 0.5 wt.%, The deflection boom decreases, the fluidity of iron does not increase. smelting process. The true limit of the vanadium content (about 5 wt.%) Is used for thick-walled castings. When vanadium is introduced together with phosphorus (0.2-1.0 Mac.% D, the embrittlement of phosphorus and phosphide eutectics decreases, grain boundaries are cleaned, resulting in a sag, boom, dynamic strength and thermal stability. Phosphorus is introduced as an effective legir. a component that provides increased fluidity to the melt and cast iron in castings, high friction properties. Its quantity is taken from a concentration (0.2 wt.%) providing the cast iron in castings with the necessary friction coefficient and other frictional properties to concentration (1.0 wt.%), above which the deflection boom and plastic properties are reduced. Higher phosphorus content can be recommended for thin-walled casting. High deflection boom and plastic properties of the proposed cast iron are provided by grinding the carbide component of the presence of small carbonitrides wa nadi and other nitride-forming elements instead of relatively large chromium carbides, which predominate in the known iron. The introduction of boron iron in the amount of 0.010, 09 wt.% To gray high phosphorus agents ensures the hardening of the metallic base, the increase in –– the resistance to durability and strength properties. The cast iron in the amount of less than 0.01 wt.% changes in the properties are insignificant, and with an increase in its concentration of more than 0.09 wt.%, the chipping of the castings increases, and the dynamic strength decreases. Nitrogen in the amount of 0.06-0.18 wt.% Was introduced into gray high-phosphorus cast iron as an effective alloying component, providing an increase in frictional stability and scaling resistance due to the formation of carbonitrides that are resistant at elevated temperatures. Its content is taken from a concentration of 0.06 wt.%, When its effect on the frictional resistance of cast iron begins to have an effect, and is limited to a content of 0.18 wt.%, Because increasing its concentration higher reduces the strength of castings and complicates the melting in particular, alloying of the melt. The smelting of cast iron of various compositions is carried out in induction electric furnaces with an acid lining. Metal casting is carried out in shell molds to obtain samples of technological samples and castings. The method of smelting pig iron includes BfcmycK melt in a ladle, doping with nitrogen when cyanamide is injected; C, and the casting of casting molds at 13501380 C. The uptake of boron and vanadium, introduced X in the form of ferroalloys into the ladle upon melt doping, respectively, is 87 and 92%. mechanical properties and, thermal resistance and resistance to scaling, As seen from Table. 2, the values of oxidation resistance and thermal stability prevviayut the same quantities in the known iron. economic effect of the invention is 11-16 rub. per 1 ton of suitable casting. ITablitsa

2,5 2,6 0,22.5 2.6 0.2

0,2 0,010.2 0.01

4,1 4.1

3,6 0,8 1,5 1,0 0,7 1,0 0,7 1,23.6 0.8 1.5 1.0 0.7 1.0 0.7 1.2

0,70.7

Предел прочности при раст жении , МПаStrength at stretching, MPa

Стрела прогиба, ммDeflection arrow, mm

Фрикционна стойкость приFriction resistance at

нагреве до НООс, цикл. heating to hoop, cycle.

Окалиностойкость, мг/мч Scaling resistance, mg / mch

Те|МйчеЬка стойкость приTe | Mechka resistance to

нагреве до , цикл heat up cycle

продолжение табл. 1 ,- i continuation of the table. 1, - i

Таблица 2table 2

362 362

380 10,4 10,6380 10.4 10.6

1970 1970

2200 1,2 0,92200 1.2 0.9

tt

13401340

16501650

Claims

^! CAST IRON containing carbon, silicon, manganese, aluminum, copper, titanium, calcium, rare earth elements, boron, nitrogen and iron resistance, it additionally contains vanadium and phosphorus in the following components, wt.%:,

Carbon 2.5-4.1 Silicon 0.8-2.6 Manganese 0.2-1.0 Aluminum 0.01-1.20 Copper 0.01-1.00 Titanium 0.03-0.20 Calcium 0.01-0.10 Rare earth elements 0.01-0.10 Boron 0.01-0.09 Nitrogen 0.06-0.18 Vanadium 0.1-0.5 Phosphorus 0.2-1.0 Iron Rest