Износостойкий чугун

 

Изобретение относится к износостойким чугунам и может быть использовано для изготовления деталей дробеметных аппаратов. Цель изобретения - повьшшние износостойкости чугуна в условиях ударно-абразивного изнашивания при повышенной температуре поверхности трения. Чугун .содержит , мас.%: С 2,6-3,2; Si 0,6-0,8; МпЗ,0-6,0,-Сг 15,0-18,0; V 0,15-0,25; Ва 0,08-0,10; Y 0,25-0,30; Си 1,0 - 2,0; Fe - остальное. Свойства чугуна: 6п 65...68 кг/мм ; твердость - 64...65 HRCa; а„1,0...1,2 кгмс/см ; износ при трении по шкурке КАЗ 92А25ПСМ2БК при 1450 об/мин с усилием 2 кг в течение 2 мин 0,11... 0,13г. 1 табл. § (Л со 4: 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 22 С 37 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

3Ф

МФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4009050/22-02 (22) 06,01,86 (46) 15.10.87. Бюл. N - 38 (71) Липецкий филиал Всесоюзного проектно-технологического института литейного производства (72) Е.А.Минкин, В.А.Власов, В.И.Демин, 10,П.Никитин и А.А.Суслов (53) 669.15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 260896, кл. С 22 С 7/06, 1967.

Авторское свидетельство СССР

N 456036, кл. С 22 С 7/06, 1973, Авторское свидетельство СССР

У 489808, кл. С 22 С 7/06, 1974.

„.,SU„„1344807 А1 (54) ИЗНОСОСТОЙКИИ ЧУГУН (57) Изобретение относится к износоl стойким чугунам и может быть использовано для изготовления деталей дробеметных аппаратов ° Цель изобретения — повьш ение иэносостойкости чугуна в условиях ударно-абразивного изнашивания при повышенной температуре поверхности трения, Чугун .содержит, мас.Х: С 2,6-3,2; Si 0,6-0,8;

Мп 3,0-6,0; Cr 15,0-18,0; V 0,15-0,25;

Ва 0,08-0,10; Y 0,25-0,30; Си 1,0—

2,0; Fe — остальное, Свойства чугуна: 6„= 65...68 кг!мм ; твердость

64ф..65 HRCg, С „1,0...1,2 кгмс/см износ при трении по шкурке КАЗ 3

92А25ПСМ2БК при 1450 об/мин с усили.ем 2 кг в течение 2 мин 0,11...

0,13 r, 1 табл.

С:

1344807

Изобретение относится к металлургии, в частности к износостойким сплавам, предназначенным для изготовления деталей, работающих в условиях

)) интенсивного ударно-абразивного износа, например деталей дробеметных аппаратов.

Пель изобретения — повышение износостойкости чугуна в условиях ударно в 1п абразивного износа.

При разработке чугуна принимают во внимание следующие теоретические положения и экспериментально полученные данные, 16

При содержании хрома менее 157 образуются карбиды типа М С, имеющие более низкую износостойкость, чем карбиды типа M„C> и М2зС6 с микро твердостью 1200-1500 Hv образующие— ся при содержании хрома более 157.

При повышении содержания хрома свьш е

18% происходит образование хрупких карбидов вытянутой формы, имеющих анизотропное сгроение и склонных к 25 выкрашиванию. Кроме того, хром при содержании свыше 18% растворяется не столько в карбидах, сколько в меТаллической основе, повышая еехрупкость.

Марганец при содержании менее 3% gg не оказывает эффективного воздействия на износостойкость сплава вследствие того, что при этом аустенит мало стабилен и продукты его распада снижают износостойкость сплава. При повышении содержания марганца свыше

67. наблюдается избыточное количество остаточного аустенита, что снижает износостойкость сплава„

При содержании углерода менее 40

2,67. создается дефицит карбидов,опре— деляющих износостойкость, а более

3i2% ухудшаются механические свойства чугуна вследствие черезмерного увеличения карбидной фазы, понижающей дударную вязкость, При содержании кремния менее

0,6% сплав имеет недостаточчую жидкотекучесть, а при содержании кремния более 0,87. заметно возрастает чувствительность чугуна к образованию трещин. Введение в чугун менее 0,157. ванадия не дает заметного эффекта„ а увеличение его содержания выше

0,25% не рационально, так как механические свойства чугуна при этом повышаются незначительно.

При содержании бария свыше 0,1% он образует собственные карбиды, снижающие износостойкость сплава. При введении бария менее 0,08% он действует как графитиэатор„ снижая твердость сплава, Содержание иттрия в чугуне менее

0,25% не оказывает влияния на повышение микро гвердости цементита, а при увеличении более 0,30% твердастткарбидов не повышается, стаби..изируясь IIa уровне 1250 Нч.

Содержание меди в чугуне менее

1,07. не оказывает заме-,íîãî влияния на твердость, прочность, ударную вязкость и его теплофиэические свойства. а повышение концентрации меди свыше 2,07 увеличивает количество остаточного аустенита, снижая износостойкость, прочность и ударную вяэ-. кость.

Выплавку чугуна производят в высокочастотной индукционной печи с основной футеровкой емкостью 50 кг.

Плавка ведется на шихте из стального лома, электродного боя и ферросплавов. Чугун разливают в оболочковые формы.

Полученные образцы подвергают термической обработке по следующему режиму. нагрев до 930 С, выдержка

3 ч„ охлаждение в масле, повторный нагрев до 26G C, выдержка 2 ч, охлаждение на.»оздухе, Химический состав и механические свойства чугунов приведены в таблиITC

hУдарную вязкость определяют на маятниковом копре на образцах размером

1Ох10х55 мм с закругленным надрезом глубиной 2 мм, Испытания на износ проводят на цилиндрических образцах, имеющих высоту и диаметр 20 мм ° Образцы чугунов посредством тарированной пружины прижимают к абразивному кругу марки КЛЗ 9?А25ЛСМ2БК при !450 об/мин с усилием 2 кr в течение

2 мин. Величину износа определяют потерей массы .. †; граммах и выражают в процентах по отношению к первоначальной массе образца.

По сравнению с известным техни IQc ким решением предлагаемь и чугун ймеет более высокий комплекс свойств, формулаиэобрегeIIH)I

H3Hoc0cтойкий 4vI hJн, содержащий углерод„ кремний, марган=.ц, хром,ванадий, барий, и толА и железо, о т

1344807 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости в условиях ударно- абразивного износа он дополнйтельно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод

Кремний

2,6-3,2

0,6-0,8

Химический состав, вес.%

Сплав

Si Mn

А1 РЗМ

Ва

Ч Си

1 3,45 1,05 7,28 21,4 0,41 3,12 0,11 0,35

0,30

0,1

18 О 0 25 2 0

0,28

17,2 0,21 1,6 0,09

0,25

0,08

)5,0 0 15 1,0

11,2 0,09 0 35

0,02

0,05

5 2,41 0,44 1,92

6(3) 3,32 2,61 2,14

3,21 0,16

13,6 0,42 0,02

Продолжение таблицм

Твердость, HRC

Предел прочн. на изгиб кг/мм

Сплав

Износ, %

Ударная вязкость, кгмс/см

Ге

Мо Mg Ca — Осталь- 59

66 0,10 0,8 ное

66

62

0,16 1,2

6(3) 0,7 0,88 0,14 0,01 — " — 60

58 0,26 0,7

Подписное

ВНИИПИ Заказ 4889/28 Тираж 604

Произв.-полигр. trp-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2 3,2

3 3,0

4 2,6

0,8 6,0

0,75 4,5

0,6 3,0

Марганец

Хром

Ванадий

Барий

Иттрий

Медь

Железо

3,0 — 6,0

15,0-!8,0

0,15-0,25

0,08-0,10

0,25-0,30

l 0 — 2,0

Остальное

65 . 0,10 1,0

64 0,11 1,1

64 0,13 1,2