ееher
4iii4iii
О 1 Изобретение относитс к литейно производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано дл изго лени литых чугунных тиглей дл пл ки алюмини и его сплавов. Известен чугун lj следующего химического состава, мас.%: Углерод3,0-3,4 Кремний1,6-2,2 . Марганец0,005-0, 04 бурьма0,15-0,25 Сера0,1-0,2 Ванадий0,15-0,45 ЖелезоОстальное Введение в чугун ванади , позво л ет повысить прочность и износост кость чугуна. Чугун характеризуетс следующими свойствами: Предел прочности на разрыв, МПа . -450-480 Твердость НВ 238-241 Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности и достигае мому эффекту вл етс чугун следую щего химического состава, мас,%:, Углерод3,0-3,4 Кремний1,6-2,2 Марганец 0,005-0,04 Сурьма0,15-0,25 Олово 0,15-0,33 Сера0:1-0.2 . Железо Остальное Известный чугун имеет в своем составе комплекс элементов, легирующих и стабилизирующих металлическую основу материала 2 . Однако использование данного сплава дл изготовлени летых чугу ных тиглей, примен емых дл плавки aлюмliни и его сплавов, невозможно ввиду высокой растворимости чугуна в алюминии и его сплавах. Это свд,зано с недостаточной степенью легировани металлической основы и ее строением. Следовательно, недо татком указанного чугуна вл етс низка стойкость в расплавах алюми ни . Цель изобретени - повышение с кости чугуна в расплавах алюмини Указанна цель достигаетс тем что чугун, содержащий углерод, кр ний, , сурьму, олово и жел 30, дополнительно содержит медь, хромг церий, никель при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: 3,0-3,4 Углерод ,2 Кремний 0,005-0,04 Марганец 0,05-0,2 Сурьма 0,1-0,3 0,3-1,2 0,1-1,0 0,005-0,02 о;, 3-1,0 Никель Железо Остальное Дополнительный ввод в состав чугуна меди, хрома, цери и никел существенно измен ют структуру чугуна . Добавки меди способствуют получению равномерной структуры.во всех сечени х отливки. Медь, хром и никель дополнительно легируют структурные составл ющие материалы и стабилизируют их при повьшенных температурах . Модифицирование расплава церием измельчает эвтектическое зерно чугуна и приводит к кристаллизации графита более мелких размеров и равномерно расположенных в металлической основе материала. П р и м е pi Дл изучени структуры и свойств предлагаемого материала были выплавлены чугуны, содержащие компоненты на разных уровн х, а также известный сплав со средним уровнем содержани ингредиентов. Испытани на растворимость чугуна проводили в растворах алюминк;: и его сплавов. Химические составы и результаты иссле дований представлены в таблице. Как видно из таблицы, дополнительное введение в состав чугуна меди, хрома, цери , никел существенно повьшает стойкость чугуна в растворах алюмини и его сплавов. Технологи плавки чугуна состоит из расплавлени высоко-углеродистых меТаллизованных окатышей, ввода в расплав ферросплавов кремни (75% 5г), хрома (45% Сг), кристаллической сурьмы (98%5Ь), кристалли- ческогй олова (98%5и), электролитической меди (99% Си) J1 электролитического никел (99% Nj). Перед раз ливкой чугун модифицируют ферроцерием (96 Се) в розливочном ковше. Пределы содержани компонентов установлены, исход из получени благопри тного сочетани свойств и структуры сплава. Нижний предел по содержанию,%: углерод 3,0; кремний 1,6; медь 0,3; никель 0,3 обеспечивает получение структуры с включени ми ледебурита 2-4%. Нижний предел по содержанию,%: сурьма 0,05; марганец 0,005j олово 0,1; хром О,1 обеспечивает суще ственное повышение стойкости чугуна при минимальной степени легировани чугуна. Верхний предел по содержанию,%: углерод 0,4; кремний 2,2j медь 1,2 никель 1,0,, вызван необходимостью образовани перлитной основы с вкл чени ми феррита не более 5%. , Верхний предел по содержанию сурьмы более 0,2%, олова 0,3%, хро ма 1,0% приводит к по влению цемен титной эвтектики структуры. ; 94 Повьшение марганца более 0,04% приводит к ферритизации структуры. Пределы.концентрации цери выбраны экспериментально. Расчет шихты дл получени чугуна предлагаемого состава осуществл етс с учетом усвоени кремни , сурьмы, олова, меди и никел на уровне 85-95% хрома и цери - 80-85%. Предлагаемый состав чугуна целесообразно использовать дл изготовлени литых чугунных тиглей дл плавки алюмини и его сплавов. Расчетный экономический эффект от внедрени чугуна предлагаемого состава на Заволжском моторном заводе в 1987 году составит около 90 тыс.руб. J..jA 1 The invention relates to foundry manufacture, namely to compositions of high carbon iron alloys, and can be used to make cast iron crucibles for the manufacture of aluminum and its alloys. Known cast iron lj the following chemical composition, wt.%: Carbon 3.0-3.4 Silicon 1.6-2.2. Manganese, 0.005-0, 04, storm, 0.15-0.25 Sulfur, 0.1-0.2 Vanadium, 0.15-0.45 Iron, the Other Introduction to vanadium iron, allows to increase the strength and durability of the iron. Cast iron is characterized by the following properties: Tensile strength, MPa. -450-480 Hardness НВ 238-241 The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is the cast iron of the following chemical composition, wt%: Carbon3.0-3.4 Silicon1.6-2.2 Manganese 0.005- 0.04 Antimony 0.15-0.25 Tin 0.15-0.33 Sulfur0: 1-0.2. Iron Else The well-known cast iron incorporates a complex of elements that alloy and stabilize the metal base of the material 2. However, the use of this alloy for the manufacture of cast iron crucibles used for melting aluminum and its alloys is impossible due to the high solubility of cast iron in aluminum and its alloys. This is due to the insufficient degree of alloying of the metal base and its structure. Consequently, the disadvantage of this iron is the low resistance in aluminum melts. The purpose of the invention is the increase of bone iron in molten aluminum. This goal is achieved by the fact that cast iron containing carbon, crystals, antimony, tin and iron 30 additionally contains copper, chromium cerium, nickel in the following ratio of ingredients, wt.%: 3, 0-3.4 Carbon, 2 Silicon 0.005-0.04 Manganese 0.05-0.2 Antimony 0.1-0.3 0.3-1.2 0.1-1.0 0.005-0.02 o ; 3-1,0 Nickel Iron Else Additional input to the composition of the iron copper, chromium, cerium and nickel significantly change the structure of the iron. The addition of copper contributes to a uniform structure in all sections of the casting. Copper, chromium and nickel additionally alloy structural materials and stabilize them at elevated temperatures. Modification of the melt with cerium grinds the eutectic grains of cast iron and leads to crystallization of graphite of smaller sizes and evenly located in the metal base of the material. EXAMPLE In order to study the structure and properties of the proposed material, cast iron containing components at different levels, as well as a well-known alloy with an average level of ingredients, were smelted. Solubility tests of cast iron were carried out in aluminic solutions ;: and its alloys. The chemical compositions and results of the investigations are presented in the table. As can be seen from the table, the additional introduction of copper, chromium, cerium, and nickel into the composition of cast iron significantly increases the resistance of cast iron in solutions of aluminum and its alloys. The iron smelting technology consists of melting high-carbon metallized pellets, introducing silicon ferroalloys (75% 5g), chromium (45% Cr), crystalline antimony (98% 5b), crystalline tin (98% 5i), electrolytic copper into the melt. (99% Cu) J1 electrolytic nickel (99% Nj). Before casting, the cast iron is modified with ferrocerium (96 Ce) in a bottling ladle. The limits of the content of components are established, based on obtaining a favorable combination of properties and structure of the alloy. The lower limit of the content,%: carbon 3.0; silicon 1.6; copper 0.3; Nickel 0.3 provides a structure with ledeburite inclusions of 2–4%. The lower limit of the content,%: antimony 0.05; manganese 0.005j tin 0.1; chromium O, 1 provides a significant increase in the resistance of cast iron with a minimum degree of alloying of cast iron. The upper limit of the content,%: carbon 0.4; Silicon 2.2j Copper 1.2 Nickel 1.0, due to the need to form a pearlite base with ferrite inclusions of not more than 5%. The upper limit on the content of antimony more than 0.2%, tin 0.3%, chromium 1.0% leads to the appearance of a cement-titanium eutectic structure. ; 94 The loss of manganese more than 0.04% leads to ferritization of the structure. The limits of the concentration of cerium are selected experimentally. Calculation of the charge for obtaining pig iron of the proposed composition is carried out taking into account the absorption of silicon, antimony, tin, copper and nickel at the level of 85-95% chromium and cerium - 80-85%. The proposed composition of cast iron is useful for making cast iron crucibles for melting aluminum and its alloys. The estimated economic effect from the introduction of the pig iron of the proposed composition at the Zavolzhsky Motor Plant in 1987 will be about 90 thousand rubles. J..j
Изве3 ,2 1,9 0,022 0,2 0,24 стный СреднийIzve3, 2 1.9 0.022 0.2 0.24 average