ЧУГУН
CAST IRON

Изобретение относится к области металлургии и касается составов чугуна, который может быть использован для изготовления поршневых колец двигателей внутреннего сгорания.
Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 2,5-4,0; кремний 0,8-2,5; марганец 0,3-1,5; хром 0-1,5; никель 0-2,5; медь 0-4,0; фосфор 0,05-1,5; молибден 0-0,8; ниобий 0-1,0; алюминий 0-0,2; цирконий 0-1,0; бор 0-1,0; железо - остальное [1].
Задана изобретения - повышение хрупкой прочности чугуна.
Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, фосфор, молибден, ниобий, алюминий, цирконий, бор, железо, дополнительно включает рений и стронций, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,3-3,7; кремний 0,8-1,4; марганец 0,8-1,4; хром 0,8-1,4; никель 2,7-2,9; медь 0,8-1,4; фосфор 0,05-0,1; молибден 0,5-0,7; ниобий 0,8-1,4; алюминий 2,0-2,2; цирконий 0,1-0.15; бор 0,05-0,1; рений 0,2-0,3; стронций 0,001-0,002; железо - остальное.
В таблице приведены составы чугуна.
Таблица
Компоненты
Содержание, мас.% в составах
1
2
3
Углерод
3,3
3,5
3,7
Кремний
1,4
1,1
0,8
Марганец
0,8
1,1
1,4
Хром
1,4
1,1
0,8
Никель
2,9
2,8
2,7
Медь
0,8
1,1
1,4
Фосфор
0,1
0,08
0,05
Молибден
0,5
0,6
0,7
Ниобий
1,4
1,1
0,8
Алюминий
2,0
2,1
2.2
Цирконий
0,1
0,13
0,15
Бор
0,05
0.08
0,1
Рений
0,2
0,25
0,3
Стронций
0,002
0,0015
0,001
Предел прочности на растяжение после 100 теплосмен (нагрев до 750°С- охлаждение до 20°С),МПа
~850
~850
~850
Железо
остальное
остальное
остальное
В составе чугуна компоненты проявляют себя следующим образом.
Хром и бор стабилизируют карбиды. Хром и алюминий препятствуют росту окалины. Молибден, рений и ниобий упрочняют твердый раствор. Никель и медь увеличивают прочностные и пластические свойства сплава. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, состоящую из аустенита и фосфида железа, способствующую измельчению зерна. Цирконий упрочняет границы зерен. Стронций уменьшает количество газовых включений в сплаве.
Чугун выплавляют в вагранках, дуплекс-процессом или в электропечах и отливают в горячие (400-450°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Для снятия внутренних напряжений отливки отжигают при температуре 550°С.
Источники информации
1. JP 61-026754, С22С 37/08, 1986.