Чугун
Изобретение относится к области металлургии и технологии машиностроения , в частности к изысканию составов белых чугунов для работы в условиях ударно-абразивного износа. Цель изобретения - повышение удароустойчивости при сохранении уровня твердости и ударной вязкости в литом состоянии. Чугун имеет следующий химический состав, мас.%: С 3,2-3,6; Si 0,8-1,1; Мп 1,0-2,0; Сг 5,0-7,0; V 1,5-2,0; Мо 1,0-2,0; Си 0,1-1,0; Fe - остальное. Чугун имеет следующие свойства: 0 55-80 кДж/м ; HRCj 59-63; число ударов до разрушения 66-91, 1 табл. с S СО
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
А1
umS ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф «М Ь Ю ВВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3881220/22-02 (22) 09.04 ° 85 (46) 15.03.87. Бюл. N 10 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И. Брежнева (72) Ю.Н. Таран, И.Е. Рябчий, Л.M. Снаговский, З.Я.Василев, П. Ф. Нижниковская, Т. М. Миронова, В.И. Снаговский, Д.В. Пудиков, Б.В. Станиловский, A.È. Ярмоленко, А.Л. Кременчугский и В.Ф. Карпенко (53) 669. 15-196 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР 511377, кл. С 22 С 37/06, 1974. Авторское свидетельство СССР У 1070196, кл. С 22 С 37/f0, 1982. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к области металлургии и технологии машиностроения, в частности к изысканию составов белых чугунов для работы в условиях ударно-абразивного износа. Цель изобретения — повышение удароустойчивости при сохранении уровня твердости и ударной вязкости в литом состоянии. Чугун имеет следующий химический состав, мас.X: С 3,2-3,6; Si 0,8-1,1; Мп 1,0-2,0; Cr 5,0-7,0; U15 2 0;Мо1 0 20;Си 01 — 10; Fe — остальное. Чугун имеет следующие свойства: 0„55-80 кДж/м ; HRC> 59-63; число ударов до разрушения 66-91. 1 табл. 1296624 Изобретение относится к металлургии и технологии машиностроения, в частности к изысканию составов белых чугунов для работы в условиях ударноабразивного износа. 5 Целью изобретения является повышение ударно-усталостной прочности при сохранении уровня твердости и ударной вязкости в литом состоянии. Пример. В индукционной печи ИЧТ-1 был выплавлен ряд плавок известного и предлагаемого составов. В качестве шихтовых материалов были использованы литейный чугун Л6, ферросилиций ФС4 5, ферромарганец ФМн 2,0, феррохром ФХ800А, феррованадий ФВд35б, ферромолибден ФМо60, медный лом, стальной лом (сталь 3). Чугун, феррохром и стальной лом заваливали в тигель печи и расплавляли. После этого последовательно вводили ферросилиций, ферромолибден, медный лом, феррованадий и ферромарганец (каждый после полного растворения предыдущего). Температуру расплава доводили до 1430-1450 С (измерялась пирометром). Чугун разливали в ко— кильные формы для получения цилиндрических отливок диаметром 50 мм и высотой 200 мм, а также шаров диаметром 60 мм. После кристаллизации отливки выбивали из кокилей и далее часть из них охлаждали на воздухе,. о а часть — со скоростью 3 С/мин в муфельной печи. Выбор интервалов содержания компонентов обусловлен следующими причинами. Формула изобретения Содержание углерода в интервале 3,2-3,6 мас.Ж обеспечивает отсутствие в сплаве первичных карбидов, снижающих комплекс механических свойств, и определяет минимально допустимую объемную долю карбидной составляющей с точки зрения износостойкости. Содержание кремния 0,8 мас.7 выбрано исходя из минимально допустимой концентрации для обеспечения жидкотекучести расплава. Верхний предел 1, 1 мас. обусловлен необходимостью обеспечения большой прокаливаемости чугуна. Марганец в количестве не менее 1,0 мас.Ж необходим для подавления / пленообразования при литье и обеспечении прокаливаемости. Увеличение содержания марганца более 2,0 мас. Е приводит к появлению боль. шого количества остаточного аустенита. Интервалы содержания хрома 5,07,0 мас.X ванадия 1,5-2,0 мас.X и молибдена 1,0-2,0 мас.X обеспечивают получение в структуре метаста- ° бильного хромистого карбида с высокой пластичностью. В случае невыполнения этого соотношения появляется большое количество цементита или стабилизируется карбид М С, что негативно сказывается на ударной вязкости сплава. Медь в количестве 0,1-1,0 мас.X вводится в сплав вместо эквивалентного количества марганца для повышения прокаливаемости матрицы. Большее количество нерационально ввиду ограниченной растворимости меди в твердом растворе чугуна. Из цилиндрических отливок вырезали образцы для механических испытаний. В ходе испытаний измерялись ударная вязкость на образцах 4 10 х х 60 мм и твердость на образцахф15х х15 мм, вырезанных из цилиндрических отливок. При этом использовался ма— ятниковый копер 2130 KM — 03 (база 50 мм) и твердомер ТК-2. Отлитые шары испытывались на усталостную долговечность на копре с энергией удара 650 Дж. Химический состав и результаты испытаний приведены в таблице. Из таблицы видно, что чугун предложенного состава обладает большей удароустойчивостью, чем прототип, а также сохраняет достаточно высокий уровень ударной вязкости и твердости. Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, молибден, медьижелезо, отличаю— шийся тем, что, с целью повышения ударно — усталостной прочности при сохранении уровня твердости и ударной вязкости в питом состоянии, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.K: Углерод 3 2-3,6 Кремний 0,8-1, 1 Марганец 1,0-2,0 Хром 5,0-7,0 1296624 1,5-2,0 1,0-2,0 Ванадий Молибден О, t-1,0 Остальное Медь Железо т Содеркание злементов, мас.2 Ударная i вязкость Cr Pe КС,кДаlм> дость, Число удаСз ров до рав» ру>венин Чугун С Si Nn Сг V Mo Предлагаемый 60 1, О 1, О Остальное 2,0 5,0 1>0 59 2,0 0,1 2,0 2,0 5,0 2** 60 7,0 2,0 0,11,5 2,0 60 2,0 1,0 7,0 4е* П 80 l >5 2,0 5,0 60 5,0 1,5 2,0 60 1,0, 7>0 1,5 62 7 О 1,5 2,0 2,0 I° 2,0 5,0 5,0 2,0 63 1,0 10е* 60 1>5 7,0 2,0 11* 66 2,0 7,0 1,5 12" * Известный 58 0;59 4 66 2 38 2 54 1,19 2,46 8,23 2 ° 77 2,31 1,27 3,11 1 46 2,82 0,65 13** 56 t4*! ° 2,94 1,71 2 34 8,08 1,16 0,88 0 035 3,77 1,32 0,73 4,24 2,40 0,83 0,08 3 ° 71 О 72 2 30 7 54 !,35 О ° 90 1 31 3>85 1>54 О ° 73 4>49 1>17 2 ° 22 1 ° 28 45! 5** 65 ° I 16* 35 ° I 30 7** 18* 59 ° I 2,8 2,2 3,2 2,8 3,4 3,2 2,3 4,2 0,7 0,2 1,2 2,5 0,9 0,3 О,! 59 Известный Прототип** Прототип ° t 3,6 6,8 0,8 60 0,2 3,6 7,0 *Скорость охлакдения образцов с литейного нагрева в интервале 900-300 С я*3 С/мнн. Редактор К.Волошук Заказ 722/31 Тираж 605 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3,2 0,8 3,2 1,1 3,2 0,9 3,2 0,9 3,4 1,1 3,4 0,8 3,4 0,8 3,4 1,1 3,6 . 0,9 3,6 0,9 3,6 1,1 3,6 0,8 1,0 1,0 2,0 О,t 1>5 0,1 1,0 ltO 2,0 0>t 1,5 0,1 1,О 1,0 2,0 0,1 1 5 0,1 Составитель Н. Косторной Техред M.Õoäàíè÷ Корректор А. Обручар
