ковкий чугун

Формула изобретения

Ковкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, ниобий, алюминий, молибден, ванадий, бор, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит магний и иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,0-2,5; кремний 1,0-1,5; марганец 0,5-1,0; медь 0,3-0,5; ниобий 0,3-0,5; алюминий 0,1-0,2; молибден 3,0-4,0; ванадий 0,3-0,5; бор 0,03-0,05; магний 0,03-0,05; иттрий 0,03-0,05; железо - остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии и касается составов чугуна, который может быть использован в качестве материала для изготовления деталей тракторов и сельхозмашин, автомобилей, текстильных машин, судов, котлов, насосов.

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

Задача изобретения состоит в повышении прочности чугуна.

Технический результат достигается тем, что ковкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, ниобий, алюминий, молибден, ванадий, бор, железо, дополнительно включает магний и иттрий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,0-2,5; кремний 1,0-1,5; марганец 0,5-1,0; медь 0,3-0,5; ниобий 0,3-0,5; алюминий 0,1-0,2; молибден 3,0-4,0; ванадий 0,3-0,5; бор 0,03-0,05; магний 0,03-0,05; иттрий 0,03-0,05; железо - остальное.

В таблице приведены составы ковкого чугуна.

Таблица
Компоненты	Содержание, мас.% в составах
	1	2		3
Углерод	2,0	2,3		2,5
Кремний	1,5	1,3		1,0
Марганец	0,5	0,7		1,0
Медь	0,3	0,4		0,5
Ниобий	0,5	0,4		0,3
Алюминий	0,1	0,15		0,2
Молибден	3,0	3,5	4,0
Ванадий	0,5	0,4	0,3
Бор	0,03	0,04	0,05
Магний	0,05	0,04	0,03
Иттрий	0,03	0,04	0,05
Железо	остальное	остальное	остальное
Предел прочности чугуна, МПа	850-880	850-880	850-880

Повышение прочности чугуна обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Бор стабилизирует карбиды. Молибден, ниобий и ванадий упрочняют твердый раствор. Медь улучшает металлическую основу сплава. Алюминий, магний и иттрий раскисляют чугун, придают мелкозернистость его структуре.

Чугун выплавляют в вагранках, дуплекс-процессом или в электропечах и отливают в горячие (400-450°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. С целью предотвращения отбеливания, вызываемого присадкой магния, чугун последовательно модифицируют магнием или его сплавами и высококремнистым ферросилицием. Температура расплава при заливке литейных форм должна быть не ниже 1320°С. Отливки подлежат термической обработке: 1 стадия - отжиг при температуре 950-1060°С в течение 12-16 ч; 2 стадия - отжиг при температуре 700-720°С в течение 8-12 ч с последующим охлаждением вместе с печью.

Источник информации

1. JP 60-121254, С22С 37/08, 1985.