чугун

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций, фосфор, нитриды бария и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бор, никель, ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод	3,0-3,8
кремний	0,5-1,0
марганец	1,0-1,5
медь	0,5-1,0
алюминий	0,1-0,2
кальций	0,01-0,02
фосфор	0,1-0,2
нитриды бария	0,01-0,03
бор	0,05-0,1
никель	3,5-4,5
ниобий	1,5-2,5
железо	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, используемого для изготовления широкой номенклатуры отливок, например вентилей, фитингов, корпусов клапанов, шестерен, валов, цилиндров, маховиков, станин.

Известен чугун следующего состава, мас.%: углерод 3,61-4,05; кремний 2,21-2,56; марганец 0,61-1,32; медь 0,002-0,012; алюминий 0,08-0,25; кальций 0,007-0,025; цинк 0,02-0,32; литий 0,002-0,075; фосфор 0,11-0,45; нитриды бария 0,002-0,035; железо - остальное [1]. Предел прочности такого чугуна при растяжении составляет 495-535 МПа.

Задачей изобретения является повышение прочности чугуна.

Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, алюминий, кальций, фосфор, нитриды бария, железо, дополнительно содержит бор, никель и ниобий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,8; кремний 0,5-1,0; марганец 1,0-1,5; медь 0,5-1,0; алюминий 0,1-0,2; кальций 0,01-0,02; фосфор 0,1-0,2; нитриды бария 0,01-0,03; бор 0,05-0,1; никель 3,5-4,5; ниобий 1,5-2,5; железо - остальное.

В таблице приведены составы чугуна.

Повышение прочности чугуна при растяжении обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Медь способствует графитизации и резко увеличивает содержание в сплаве перлита. Марганец способствует измельчению перлита. Бор стабилизирует карбиды. Ниобий упрочняет твердый раствор. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, состоящую из аустенита и фосфида железа. Никель повышает вязкость чугуна, а нитриды бария придают мелкозернистость его структуре.

Таблица
Компоненты	Состав, мас.%:
	1	2	3
Углерод	3,0	3,4	3,8
Кремний	1,0	0,8	0,5
Марганец	1,0	1,2	1,5
Медь	1,0	0,8	0,5
Алюминий	0,1	0,15	0,2
Кальций	0,02	0,015	0,01
Фосфор	0,2	0,15	0,1
Нитриды бария	0,03	0,02	0,01
Бор	0,1	0,08	0,05
Никель	3,5	4,0	4,5
Ниобий	2,5	2,0	1,5
Железо	остальное	остальное	остальное
Предел прочности при растяжении составит, МПа	900±50	900±50	900±50

Чугун выплавляют в электропечах и отливают центробежным способом в горячие (400-500°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Отливки подвергают нормализации при температуре 900-950°С и отпуску при температуре 350-450°С.

Источник информации

1. SU 1574671, С22С 37/10, 1990.