чугун

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, титан, цирконий, кальций, ниобий, бор, медь, алюминий, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,7-3,3; кремний 1,0-1,7; марганец 1,0-1,7; титан 0,05-0,1; цирконий 0,05-0,1; кальций 0,005-0,01; ниобий 0,5-1,0; бор 0,04-0,08; медь 0,9-1,3; алюминий 0,05-0,1; азот 0,05-0,1; железо - остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии и касается составов серого чугуна, который может быть использован для изготовления коленчатых валов, станин, рам прессов и прокатных станков.

Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 2,5-4,0; кремний 0,8-2,5; марганец 0,3-1,5; титан 0-1,0; цирконий 0-1,0; кальций 0-0,2; ниобий 0-1,0; медь 0-4,0; алюминий 0-0,2; железо - остальное [1].

Задача изобретения состоит в повышении прочности чугуна.

Технический результат достигается там, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, титан, цирконий, кальций, ниобий, бор, медь, алюминий, железо, дополнительно включает азот, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,7-3,3; кремний 1,0-1,7; марганец 1,0-1,7; титан 0,05-0,1; цирконий 0,050,1; кальций 0,005-0,01; ниобий 0,5-1,0; бор 0,04-0,08; медь 0,9-1,3; алюминий 0,05-0,1; азот 0,05-0,1; железо - остальное.

В таблице приведены составы чугуна.

Компоненты	Содержание в составах, мас.%
	1	2	3
Углерод	2,7	3,0	3,3
Кремний	1,7	1,3	1,0
Марганец	1,0	1,3	1,7
Титан	0,1	0,08	0,05
Цирконий	0,05	0,08	0,1
Кальций	0,005	0,008	0,01
Ниобий	1,0	0,8	0.5
Бор	0,08	0,06	0,04
Медь	1,3	1,1	0,9
Алюминий	0,05	0,08	0,1
Азот	0,05	0,08	0,1
Железо	остальное	остальное	остальное
Предел прочности при растяжении, МПа	550-580	550-580	550-580

Повышение прочности чугуна обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Бор стабилизирует карбиды. Медь и ниобий упрочняют твердый раствор. В химически связанном состоянии с алюминием, титаном, ниобием, азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства сплава. Кальций раскисляет чугун. Цирконий придает мелкозернистость структуре сплава.

Чугун выплавляют в вагранках, дуплекс-процессом или в электропечах и отливают в горячие (400-450°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Температура расплава при заливке литейных форм должна быть не ниже 1320°С. Отливки подвергают нормализации при температуре 900-950°С и отпуску при температуре 350-450°С.

Источник информации

1. JP 60-121254, С22С 37/08, 1985.