ЧУГУН
CAST IRON

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам чугуна, который может быть использован для изготовления паровых, газовых, водопроводных труб.
Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 0,5-3,0; кремний 3,0-7,0; марганец 0-10,0; алюминий 0-3,0; азот 0-0,5; медь 0-7,0; хром 25,0-45,0; ниобий 0-8,0; железо - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение прочности чугуна.
Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, азот, медь, хром, ниобий, железо, дополнительно содержит вольфрам, цинк, бериллий и литий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 0,4-0,6; марганец 0,12-0,18; алюминий 0,22-0,28; азот 0,01-0,03; мель 3,0-3,4; хром 0,3-0,4; ниобий 3,4-4,0; вольфрам 0,2-0,3; цинк 0,001-0,002; бериллий 0,001-0,002; литий 0,0001-0,0002; железо - остальное.
В таблице приведены составы чугуна.
Компоненты
Состав, мас.%:
1
2
3
Углерод
2,8
3,0
3,2
Кремний
0,4
0,5
0,6
Марганец
0,12
0,15
0,18
Алюминий
0,28
0,25
0,22
Азот
0,01
0,02
0,03
Медь
3,4
3,2
3,0
Хром
1,0
0,9
0,8
Ниобий
3,4
3,7
4,0
Вольфрам
0,2
0,25
0.3
Цинк
0,002
0,0015
0,001
Бериллий
0,002
0,0015
0,001
Литий
0,0001
0,00015
0,0002
Железо
остальное
остальное
остальное
Предел прочности чугуна при разрыве, кг/мм<sup>2</sup>
90-92
90-92
90-92
В составе чугуна компоненты проявляют себя следующим образом. Кремний, введенный в указанных количествах, способствует выделению графита и снижает твердость сплава. Присутствие меди усиливает графитизацию и увеличивает содержание перлита. Марганец тормозит выделение графита, способствует, наряду с алюминием, измельчению перлита. Ниобий и вольфрам упрочняют сплав. Вольфрам повышает твердость чугуна. Хром стабилизирует карбиды. В химически связанном состоянии с алюминием и ниобием, азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства чугуна. Цинк, бериллий и литий измельчают структурные составляющие сплава, повышают его пластичность.
Чугун выплавляют в электропечах и отливают центробежным способом в горячие (400-500°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Температура расплава при заливке литейных форм должна быть не ниже 1330°С.
Отливки подвергают нормализации при температуре 900-950°С и отпуску при температуре 350-450°С.
Источник информации:
1. Заявка №11-226778 Японии, 1999.