Чугун

 

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

РЕаЪБЛИН (19) (11), (5)) 4 С 2 2 С 3 7 / 08

/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 37 19584/22-02 (22) 04.04.84 (46) 07.06.86. Бюл. В 21 (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) М.Н. Мартынюк, E.H. Шитов, Л.Л. Счисленок и А.Г. Слуцкий (53) 669. 15"196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1073317, кл. С 22 С 37/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

9 711147, кл. С 22 С 37/08, 1978.

Авторское свидетельство СССР

))- 1033564, кл. С 22 С 37/10, 1982.

Заявка Японии )) 53-29221, .кл. 10 J 173, С 22 С 37/08, 1979. (54)(57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, бор, молибден и железо, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения иэносостойкости в условиях гидроабраэивного изнашивания и прокаливаемости, он дополнительно содержит цирконий и церий при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Углерод 2,5-3,4

Кремний 0 5-0,9.

Марганец 0,05-0,08

Хром 1,0-3 5

Никель 2,0-5,0

Цирконий 0,05-0, 1 . Бор 0,05-0,15

Молибден 0,5-1 5

Церий 0,03-0,1

Железо Остальное

1235972

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов, и может быть использовано для изготовления корпусных литых деталей насосов, работающих в условиях гидроабразивного износа.

Цель изобретения — повышение иэносостойкости в условиях гидроабразивного изнашивания и прокаливаемос- 10 ти чугуна.

Технология получения чугуна состо. ит из расплавления металлизованных окатышей, науглераживания расплава, ввода ферросплавов кремния (75X Si), 1з хрома (45Х Cr), молибдена (45Х Мо), электролитического никеля (997. Ni) и перед заливкой модифицирования фер. роцерием (50X Ce). Расчет шихты для получения чугуна предлагаемого соста. 20 ва осуществляется с учетом усвоения кремния, никеля, церия на уровне

85-95Х, хрома, молибдена, циркония и бора на уровне 80-90Х. Термическая обработка готового изделия включает закалку с температурой 930 С и отпуск о при 250оС . Испытания на гидроабраэивный износ проводят на установке, в которой ббразец совершает вращательное движение в водной эмульсии, содержащей 100 г песка дисперсностью 120-220 мкм на

1 л воды. Износ оценивают весовым методом. Прокаливаемость определяют твердостью, замеренной на различном расстоянии от поверхности отливки.

Исследования структуры и определение ее стабильности по сечению проводят на плите толщиной 60 мм.

Составы чугунов приведены в табл.1, щ а полученные свойства — в табл. 2.

Ввод в состав чугуна циркония и церия существенно изменяет структуру материала. Цирконий повышает износостойкость материала за счет образова- 45 ния дополнительных карбидов и выравнивания структуры по сечению отливки. церий измельчает макроструктуру чугуна — дендриты первичного аустенита, эвтектическое зерно, а также повышает дисперсность эвтектики. Структурные изменения, вызванные введением циркония и церия, положительно сказываются на гидроабразивный износостойкости и прокаливаемости чугуна предлагаемого состава.

Пределы содержания компонентов установлены, исходя из наиболее благоприятного сочетания структуры и свойств материала. Нижние пределы содержания углерода (2,57) и кремния (0,SX) обеспечивают получение структуры с количеством свободного цементита не более 57. Увеличение содержания углерода более 3,4Х и кремния более 0,9Х снижает прокаливаемость чугуна из-за уменьшения стабильности аустенита в перлитной области превращения. Минимальное содержание хрома (1,0X), никеля (2,07), молибдена (0,57), бора {0,057), циркония (O,,05Х) улучшает эксплуатационные характеристики чугуна при минимальной степени легирования материала. Повышение содержания никеля более 5,0Х и молибдена более 1 5Х не дает существенного выравнивания твердости по сечению образцов после закалки. Увеличение хрома более 3,57 существенно ухудшает обрабатываемость чугуна н литом состоянии. Повышение содержания пиркония более О, 1Х н бора более 0,15Х не дает заметного увеличения иэносостойкости и экономически нецелесообразно. Оптимальное содержание церия выбрано экспериментально и обеспечивает повышение дисперсности первичной структуры и карбидов бора.

Как видно из табл. 2, предлагаемый чугун по сравнению с известным имеет большую гидроабразивную износостойкость и прокаливаемость.

1235972

Теблииа 1

Уроиевв содери&вив ивгредиеи»гаи

Солервввве воивовевгов, нас Л

С Si 16з Сг 8i 1!о Се В Вг 9

1,0

1!ээеегиий Я Средиий

1 . Биииий

3,3

0,33 . - 0,25

1,0$

1,7 0,5 0,8

0 05 1,0 2,0

09S 0,03

0,05 0,05

2,5 0,3

Средм3а 3,0

Вервиий . 3,4

Виве ииввего. 2,5

Вввв вервиего 334

3 5

0,7

1,0 0,06

1,5 О,!

0oS 0,02

1,5 0,12

0,9

5,0

1 ° 8

0,5

0 9

5,2 г ° Ьли

35 37 44 46 SI7

4I 45 - 49 53 56

50 52 52 38 60

SS 56 57 61 63

40 43 47 49 50

46 . 43 54 59 60.4,0

5 I 48 45

S5 54 50

61 58 53

40 37 36

47 43 40

53 51 48

57 53 53

43 42 38

6!! 62 59

51 49 47

61 59 $6

51 49 47

Составитель А. Османцев

Техред В. Кадар Корректор M. Максимишинец

Редактор Н. Яцола

Заказ 3065/26 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2 .3

1!еиеееи!а .

2

4

2,6

1,7

1,8

3 7

2,5

006 3

0,08 З,S

0905 1,0

0,08 . 3,5

0,10 0,08

0,15 0,1

0 05 0,03

0,!$,0,а .