Чугун

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к чугунам с повьшенной твердостью, прочностью и износостойкостью. Цель изобретения - повышение и стабилизация твердости, предела прочности при изгибе и износостойкости . Чугун содержит компоненты при следзпощем соотношении, мас.%: С 3,2-3,6; Si 0,7-1,1; Мп 2-3; Сг 8-10; V 1-2; Fe остальное. Чугун имеет следующие свойства: HRCj 58-59; относительная износостойкость 1,7 - 2,0;6, 840-880 МПа. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 22 С 37 06.с ф1

3м (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3878263/22-02 (22) 09.04.85 (46) 23.05.87. Бюл. N- 19 (71) Днепропетровский металлургический институт им.Л.И.Брежнева (72) 1О.Н.Таран, И.Е.Рябчий, Л.N.Ñíàговский, Э.Я.Василев, П.Ф.Нижниковская, Т.N.Mèðîíîâà, В.M.Ñíàãîâñêèé, Д,В.Пудиков, Б.В.Станиловский, А.И.Ярмоленко, А.Л.Кременчугский и В.Ф.Карпенко (53) 669.15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство -СССР

Р 829710, кл. С 22 С 37/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 378492, кл. С 22 С 37/06, 1977.

„„SU: 1312116 А1 (54 ) ЧУГУН (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к чугунам с повышенной твердостью, прочностью и износостойкостью. Цель изобретения— повышение и стабилизация твердости, предела прочности при изгибе и изйосостойкости. Чугун содержит компоненты при следующем соотношении, мас.Х:

С 3,2-3,6; Si 0,7-1,1; Ип 2-3;

Cr 8-10; V 1-2; Fe остальное. Чугун имеет следующие свойства: HRC> 58-59; относительная износостойкость 1,7

2,0; „ 840-880 МПа. 1 табл.

1 13

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию составов чугунов с повышенной твердостью, прочностью и износостойкостью.

Целью изобретения является повышение и стабилизация твердости, предела прочности при изгибе и износостойкости чугуна в литом состоянии.

Пример. В индукционной печи выплавляют ряд сплавов с использованием в качестве шихтовых материалов ферросилиция, ферромарганца, феррохрома, феррованадия, литеййого чугуна и стального лома (сталь 3).

В печь заваливают чугун, стальной лом и феррохром. После расплавления последовательно вводят ферросилиций, феррованадий и ферромарганец. Температуру расплава измеряют пирометром и доводят до 1430-1460 С. Чугун заливают в кокильные формы диаметром

50 мм и высотой 200 мм. После кристаллизации отливки выбивают иэ кокилей и далее охлаждают на воздухе.

Углерод в количестве 3,6 мас.7. является максимально допустимым для исключения из структуры первичных карбидов М С, снижающих прочность сплава. При содержании углерода менее 3,2 мас.7.уменьшается твердость чугуна.

Интервал содержания кремния 0,7

l,l мас.X обусловлен требованием ббеспечения определенного уровня жидкотекучести расплава (нижний предел) и прокаливаемости чугуна при охлаждении на воздухе (верхний предел).

Марганец в количестве 2,0

3,0 мас.7 обеспечивает достаточную прокаливаемость сплава и малую объемную долю остаточного аустенита.

Хром в количестве менее 8,0 мас.X недопустим из-эа появления в струк- . туре большого количества ледебурита, снижающего прочность и износостойкость. Содержание хрома более

10,0 мас.7. нецелесообразно ввиду уменьшения твердости из-за понижения закаливаемости сплава.

Ванадий в количестве 1,0 мас. обеспечивает получение эвтектической тана чугуна, что свидетельствует о стабилизации этих свойств.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ванадий и же40 лезо, о т л и ч а ю щ и и .с я тем, что, с целью повышения и стабилизации твердости, предела прочности при изгибе и износостойкости чугуна в литом состоянии, он содержит компо45 ненты при следующем соотношении, мас.7:

Углерод

Кремний

Марганец

50 Хром

Ванадий

Железо

3,2-3,6

0,7 — 1,0

2,0 — 3,0

8,0 — 10,0

1,0 — 2,0

Остальное

12116 2 составляющей на базе карбида М С °

Меньшие концентрации приводят к увеличению объемной доли ледебурита.

Кроме того, содержание ванадия более

2,0 мас.7 сильно увеличивает легированность матрицы и соответственно объемную долю остаточного аустенита.

Из отливок вырезают образцы ф 15х х15 мм для определения твердости и

f0 ф !Ох60 для определения предела прочности на изгиб (база 50 мм). Твердость измеряют на приборе ТК-2, предел прочности на изгиб — на машине для статических мехиспытаний на прочf5 ность. Кроме того, проводят испытания на износостойкость при скольжении по стали с использованием в качестве абразива кварцевого песка.

При этом используют образцы диамет20 ром 30 мм.

По результатам испытания следует,, что чугун предлагаемого состава имеет в литом состоянии большую твердость, прочность и износостойкость по сравнению с известным.

Химический состав и результаты испытаний чугуна известного и предлагаемого составов приведены в таблице.

30 Из таблицы следует, что механические свойства практически не зависят от изменений химического сос1312116

Содержание элементов, масЛ

Твердость, HRCý

Относительная

Состав

V Fe

С Si Mn Cr износо стОйкОсть

Предлагаемый

1 . 3,2.820

1,8

2,0 Осталь- 58 ное

1,5 То же 58

0,7 2,5 8,0

850

1,7

820

1,8

880

1,7

840

1,9

3,6 0,7 3,0 9,0

1,7

1,5 -"- 59

840

1 0 -"- 58

2,0 -"- 59

3,4 0,9 2,5 10,0

3,2 1,1 2,0 10,0

1,9

880

870

2,0

2,72 0,54 4,22 12,07 0,55 -"- 46

845

1,0

3,05 1,37 3,89 11,18 2,47 -"- 52

4,08 0,60 4,59 6,98 0,71 -"- 53

505

317

3,87 1,21 1,48 7,51 2,23 -"- 58

455

1,3

Известный

2,5 3,0 2,0 12,0 2,0 осталь-54 ное

3,0 1,2 3,5 14,0 1,5 -"- 49

1,3 520

1,0 505

1,1 510

14

3,5 2,2 4,5 16,0 1,0 -"- 52

Составитель Н.Косторной

Техред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи

Редактор Н.Гунько

Заказ 1937/25 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

3,4 0,9 2,0 8,0

3,6 l 1 3,0 9,0

3,4 0,9 2,5 9,0

3,4 0,9 2,0 9,0

1,0 -" - 58

2,0 -"- 58

2,0 -"- 59

Предел прочности

МПа