Износостойкий чугун для отливок

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к изысканию износостойких чугунов для отливок, работающих в условиях абразивного износа, например литьпс шаров, мелющих тел и катков. Цель изобретения - повьппение прокаливаемости и стабильности твердости в отливках. Предложенньй чугун содержит, мас.%: углерод 2,5-3,5; кремний 0,8-2,4; марганец 0,3-1,5; ванадий 0,05-0,5; титан 0,05-1,23; фосфор 0,06-0,75; сера 0,02-0,12; бор 0,0.1-0,12; цирконий 0,05-0,23; алюминий 0,04-0,09; медь 0,02-0,05; карбонитриды хрома и/или молибдена 0,06-0,18; железо - остальное. Прокаливаемость предложенного чугуна при воздушной закалке составляет 121- 131% в сравнении с СЧ-25. 2 табл. S. (Л СА СП 4 СП СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) <11) (51) 4 С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗСРСО%3ЮЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4082088/22-02 (22) 06.05.86 (46) 07.12.87. Бюл. Ф 45 (71) Бакинский литейно-механический завод им. Воровского (72) Ч. В. Вели-заде, М, И. Карпенко, Ш. Ш. Шихмиров, Е. И. Марукович и А. - M. Т. Бабаев (53) 669.15-196(088.8)

I (56) Авторское свидетельство СССР

У 872590, кл. С 22 С 37/10, 1981.

Авторское свидетельство СССР

11 834204, кл. С 22 С 37/10, 1981. (54) ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН ДЛЯ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к подысканию износостойких чугунов для отливок, работающих в условиях абразивного износа, например литых шаров, мелющих тел и катков. Цель изобретения — повышение прокаливаемости и стабильности твердости в отливках. Предложенный чугун содержит, мас.Е: углерод 2,5-3,5; кр емний О, 8-2, 4; марганец О, 3-1, 5; ванадий 0,05-0,5; титан 0,05-1 23; фосфор 0,06-0,75; сера 0,02-0,12; бор 0,0.1-0,12; цирконий 0,05-0,23; алюминий 0,04-0,09; медь 0,02-0,05; карбонитриды хрома и/или молибдена

0,06-0,18; железо — остальное. Прокаливаемость предложенного чугуна при воздушной закалке составляет 121- а

1317 в сравнении с СЧ-25. 2 табл.

2 цессе эксплуатации. При увеличении концентрации меди более 0,05 мас.% начинает проявляться графитиэирующий эффект, а. при концентрации до

0,02 мас.7. снижается твердость и износостойкость отливок.

Карбонитриды хрома и/или молибдена и микролегируют металлическую основу, 1р упрочняют матрицу, повышают твердость ее, прокаливаемость и их стабильность.

Нижний прецел их концентрации принят от содержания (0,06 мас,7), при котором отмечается заметное повышение

15 прокаливаемости отливок шаров диаметром 90-120 мм, а верхний ограничен концентрацией (0,18 мас.7), выше которой снижается стабильность твердости и трещиностойкости.

20 Содержания углерода, марганца и кремния приняты из опыта производства иэносостойких отливок шаров повышенной твердостью и иэносостойкостью.

Микролегирующие добавки (ванадий

25 0,05-0,5 мас„7, бор 0,01-0,12 мас.7 и титан 0,05-!,23 мас,7) обеспечивают повышение твердости и прокаливаемости износостойких отливок. Нижние их пределы обусловлены низкой стаЗО бильностью прокаливаемости иэносостойких отливок при меньших концентрациях, а при более высоких концентрациях снижаются характеристики удароустойчивости, трещиностойкости и стрелы прогиба.

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию иэносостойких чугунов для отливок, работающих в условиях абразивного износа, например литых шаров, мелющих тел и катков.

Цель изобретения — повышение прокаливаемости и стабильности твердост в отливках °

Предлагаемый иэносостойкий чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Углерод 2,5-3,5

Кремний 0,8-2,4

Марганец 0,3-1 5

Ванадий 0,05-0,5

Титан 0,05-1,23

Фосфор 0,06-0,75

Сера 0,02-0,12

Бор 0,01-0,12

Цир коний Оь05 Оь23

Алюминий 0,04-0,09

Медь 0,02-0,05

Карбонитриды хрома и/или молибдена 0ь06-0,18

Железо Остальное

Чугун может содержать в качестве примеси до 0,2 мас.7. никеля.

Дополнительное введение циркония в количестве 0,05-0,23 мас.7. измельчают структуру чугуна в отливках, повышает прокаливаемость .при воздушной закалке, трещиностойкость и стабильность структуры в отливках и пос ле их термообработки, что обеспечивает повышение стабильности твердости, иэносостойкости и эксплуатационных свойств. При концентрации циркония до 0,05 мас.% стабильность структуры 10 и твердости в литых шарах недостаточная, а при концентрации циркония более 0,23 мас.7 снижается трещиностойкость и удароустойчивость.

Алюминий в количестве 0,04 45

0,09 мас. . оказывает раскисляющее и стабилизирующее влияние, способствуя уменьшению содержания неметаллических включений и повышению стабильности твердости и износостойкости. При кон- 50 центрации алюминия до 0,04 мас. .. раскисляющее и стабилизирующее влияние недостаточное, а при увеличении концентрации алюминия более 0,09 мас.% снижается твердость отливок и их про- 55 каливаемость.

Медь при содержании 0,020,05 мас.7. повышает твердость и иэносостойкостьь их стабильность в проФосфор (0,06-0,75 мас. ) и сера (Оь01-0, 12 мас.7.) оказывают отбеливающее влияние, увеличивая твердость отливок и характеристики износостойкости и твердости. При увеличении концентрации фосфора более 0,75 мас.7 и серы более О,!2 мас. снижаются характеристики трещиностойкости и удароустойчивости, увеличивается неоднородность структуры и твердости чугуна в отливках.

Пример. Проведены плавки чугунов известного и предлагаемого составов с использованием предельных и литейных чугунов, металлолома, ферросплавов и лигатур. Температура вью плавляемого чугуна не менее 1400 С.

Феррованадий, феррофосфор, азотированные феррохром и ферромолибден вводят в плавильную печь, а ферротитан, комплексные лигатуры СЦР-ЗО, СЦР-50 и модифицирующие добавки присаживают в ковш перед заливкой расплава из

1357455 4 мости и износостойкости и более стабильной твердостью, чем известный.

3 печи. Из микролегнрованного чугуна отливают технологические пробы, образцы и отливки мелющих тел и шаров.

Температура заливки литейных форм

1340-1370 С.

В табл. 1 приведены химические составы износостойких чугунов ряда плавок. Содержание ингредиентов в чугунах определяют по стандартным методикам количественного дифференцированного химического анализа.

В табл. 2 приведены механические н технологические свойства износостойких чугунов опытных плавок. Стабильность твердости в отливках шаров диаметром 90 и 120 мм проводят после нх нормализации с температуры 860880 С. При испытании на трещиностойкость и прокаливаемость в качестве эталона используют серый чугун марки

СЧ25, Износостойкость и твердость чугунов определяют по ГОСТУ. В качестве абразивного материала при испытании на износ используют электрокорунд зернистостью Ф 16-П относительным содержанием влаги 0,12-0,147..

Как видно из табл. 2, предлагаемый износостойкий чугун обладает более высокими значениями прокаливаеФормула изобретения

Износостойкий чугун для отливок, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, титан, фосфор, серу, бор и железо, о т л и ч а ю щ и и 10 с я тем, что, с целью повышения прокаливаемости и стабильности твердости в отливках, он дополнительно содержит цирконий, алюминий, медь, карбонитриды хрома и/или молибдена

15 при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Углерод 2,5-3 5

Кремний 0,8-2,4

Марганец 0,3-1 5

20 Ванадий 0,05-0,5

Титан 0,05-1,23

Фосфор 0,06-0,75

Сера 0,02-0,12

Бор 0,01-0,12

25 ЦирKоний 0 05-0,23

Алюминий 0,04-0,09

Медь 0,02-0,05

Карбонитриды хрома и/или молибдена 0,06-0,18

-З0 Железо Остальное

l35745>! ! ! а! ! !

И (Ч

О О - О О

0 л л а л

О О О О О л

О сЧ О а а A

О О О

СЧ И СЧ

О О л ° \ IA

О О О О

СЧ С6

О л л л

О О О О

Ch сч

О О

° I

О О

М

О О

О О

iО СЧ CO

О а а Я

О О O !

С 4

О !! !

И

О О а

О О

И

О О а а

О О

С 4 М

О О л

О О (Ч М И (4

О О О О а * а

О О D О

О 9

И И

СЧ М а

О О

И

О а а

О О !

И

Ю

О !

СЧ

Q О

Ю !

C0I N

О О а

О О 4:) О О

О О О О1

О О л

О О

О\ ф

О О

О О

О О л ° I

О О

О !

М Т С (Ч О СЧ

0 л

О О О !

И СЧ сч О а а л

О О О

И СЧ с| И СЧ

Π— сч О л л а

O О О O O

М

О О л а л

О О О

И

С

И 0 Ю л О а OI

О О О

Ю О

О

О O

Ю И

Π— л

Ol л а

О O О в и O С4 л а

О О О

O л (4 л л

О О О

И

О СЧ л

O O

И

О С 4 .Ф

0 а

О О О

И

М

О . М СЧ а а л

М И (4 О л 0\

И М И

О л сч O л л A

О О О О л л

О!

lCl

Са й, сС 44

F Ca

N Л И

O л *

И а

И с1 л

М «» И М

0 а л л л

О О а

Ч:4 N

0 а

СЧ

ы

О!

9»

С4

C4, и Р

Ю Il (Cl

О

О

О

43

)Х

Х

Ц

Х (C сс(9 ! ! ! оС

Е ! ! !

С4

N СЧ СЧ С С 4 СЧ С

О л О О " О О а 0 Ol а а а а

О О O О Q О Q О

I4C N CO С 1 Ч:4 О (Ч

О О О О О СЧ

0 а 0 0 0 а ! ! O О О О О О О О !

1 CO CO Т СО СО M Щ CO а л IO Ol л а 0

С 4 «» О N О (Ч О О

o0 N & И СЧ И СЧ СЧ И 0 Л 0 а л а 0 л а а Я а а 0\ Ol

СЧ М М N М М N М М N М М

СЧ М 0 И 0 Л CO Ф О

1357455

ТрещиностойИзносостойСтабильность

Состав чу окаливание рдость ивок, НВ твердости литых шаров, K диаметром, мм кость, мг/м ч и воздушй з акалке, 7 кость

90 120

126

10-15

94 92

98 97

97 95

95 93

7-1 1

132

131

6-10

8-12

125

6-8

131

99 98

98 96

129

5-8

96 94

99 98

98 97

72 67

77 69

70 64

125

7-12

4-7

131

129

4-7

100

52-79

27-43

58-111

112

100

12 (известный ) Составитель H. Шепитько

Редактор Н. Рогулич Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Заказ 5972/25

Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

318 330-370

335 350-380

342 335-360

325 337-375

342 356-382

338 341-378

328 339-378

345 361-385

343 347-375

305 209-265

339 334-387

290 201-284

Таблица 2

I !

118-124

122-127

127-130

121-127

125-129

128-131

123-129

127-129

128-131

72-100

105-117

71-101