ЧУГУН
CAST IRON

Изобретение относится к области черной металлургии и касается составов чугуна, который может быть использован для изготовления деталей печей, тепловых агрегатов, двигателей.
Известен чугун, включающий, мас.%: углерод 3,0-3,6; кремний 0,3-0,5; марганец 0,8-1,2; гафний 0,1-0,3; бор 0,03-0,05; магний 0,01-0,03; железо - остальное [1].
Задача изобретения состоит в повышении термостойкости чугуна.
Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, гафний, бор, магний, железо, дополнительно включает иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,5-4,0; кремний 1,0-2,0; марганец 0,2-0,6; гафний 2,0-3,0; бор 0,5-1,0; магний 0,03-0,08; иттрий 0,15-0,25; железо - остальное.
В таблице приведены составы чугуна.
Таблица
Компоненты
Содержание, мас.%, в составах
1
2
3
Углерод
3,5
3,7
4,0
Кремний
2,0
1,5
1,0
Марганец
0,2
0,4
0,6
Гафний
3,0
2,5
2,0
Бор
0,5
0,8
1,0
Магний
0,03
0,05
0,08
Иттрий
0,25
0,2
0,15
Железо
остальное
остальное
остальное
Термостойкость (нагрев до 550°С токами высокой частоты и охлаждение в воде при 20°С), циклы
~500
~500
~500
Входящие в состав чугуна компоненты проявляют себя следующим образом. Бор стабилизирует карбиды, способствует сохранению твердости чугуна в условиях высокой температуры. Гафний упрочняет твердый раствор, увеличивает работоспособность сплава при высоких температурах. Иттрий и магний выполняют функцию раскислителей, препятствуют развитию трещин при перепадах температур.
Чугун выплавляют в электропечах и отливают в горячие (400-500°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 подвергают нормализации при температуре 900-950°С и отпуску при температуре 350-450°С.
Источники информации
1. RU 2314357 C1, 2008.