Белый износостойкий чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве шламовых насосов, пульпои газопроводов. Цель изобретения - повьппение ударно-абразивной и коррозионно-усталостной стойкости. Предлагаемьй чугун содержит, мас,%: С 2,1-3,4; Si 0,5-1,3; Мп 1,1-1,8; Сг 16,0-20,0, Ni 1,3-1,7; Mo 1,-1-1,7; Nb 0,2-0,7; Sb 0,12-0,19, В 0,03- 0,09; РЗМ 0,06-0,12; N 0,05-0,11; Та 0,15-0,65, сульфиды титана 0,05- 0,18, фосфиды иттрия 0,03-0,12, Введение в состав чугуна Та, сульфидов титана и фосфидов иттрия позволяет повысить ударно-абразивную стойкость в 2,1-4,4 раза и коррозионноусталостную стойкость в 1,15-1,36 ра- g за, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 22 С 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь11 ЬЛ., Т :,:-.;;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4121469/31-02 (22) 22,09. 86 (46) 23,02 ° 88, Бюл, Р 7 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) Ю.Г.Серебряков, Б.К.Святкин, М.И.Карпенко и С.А.Мелтонян (53) 669.15-196 (088,8) (56) Гарбер M,Е.Отливки из белых износостойких чугунов. — М,: Машиностроение, 1972, с. 11-13, Авторское свидетельство СССР

В 908908, кл. С 22 С 7/10, 1982. (54) БЕЛЫЙ ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано

„„SU„, 11375674 А1 при производстве шламовых насосов, пульпо- и газопроводов. Цель изобретения — повышение ударно-абразивной и коррозионно-усталостной стойкости.

Предлагаемый чугун содержит, мас.X:

С 2,1-3,4; Si 0,5-1,3; Мп 1,1-1,8;

Cr 16,0-20.,0; Ni 1,3-1,7; Мо 1;1-1,7„

Nb Оф,2-Ор 7; Sb 0) 1 2-01 1 9; В Оу03"

0,09; Р3М 0,06-0, 12; N 0,05-0, 11, Та 0,15-0,65, сульфиды титана 0,050,18, фосфиды иттрия 0,03-0,12.

Введение в состав чугуна Та, сульфидов титана и фосфидов нттрия позволяет повысить ударно-абразивную стойкость в 2,1-4,4 раза и коррозионноусталостную стойкость в 1,15-1,36 ра- Я за, 2 табл.

1375674

Изобретение относится к металлургии,в частности к разработке составов чугуна для деталей шламовых насосов пульпо- и газопроводов.

Цель изобретения — повышение ударно-абразивной и коррозионно-усталостной стойкости.

Чугун выплавляют в индукционных печах с использованием метода пере- 1О плава, чугунного лома, азотированного феррохрома ФХ6008, ферромарганца

Ф Мп75, феррротантала, брикетов фосфидов иттрия, ферроникеля, ферромолибдеиа и других ферросплавов, Пе- 15 регрев расплава при рафинировании при 1500-1550 С, выдержка после легирования 3-10 мин, Выпуск в ковш с подогретыми микролегирующими добавками (ферробор, металлическая сурьма и 20 сульфиды титана) и модификатором на основе редкоземельных металлов проводят при 1500 C. Разливку расплава в жидкостекольные литейные формы и кокили проводят при 1430-1380 С, 25

Дополнительное введение сульфидов титана в количестве 0,05-0,18 мас, микролегирует металлическую основу, повьппает твердость, стабильность структуры, упрочняет матрицу и ловышает ударно-абразивную стойкость..

Концентрация суль4ждов титана принята от содержания 0,05 мас, при котором существенно повышается термостойкость и Ударно-абразивная стой- 35 кость при температурах до 50 С. и ограничена содержанием 0,18 мас,, выше которого снижаются ударная вяз" кость и эксплуатационная стойкость.

Тантал в количестве 0,15-0,65 40 мас, . измельчает хромистую эвтектику, модифицирует и упрочняет матрицу, повьппает ее твердость и способствует повышению эрозионной и ударно-абразивной стойкости при 900 С» При 45 содержании тантала до 0,15 мас.

его модифицирующий и упрочняющий эф" фект недостаточен, а при концентрации тантала более 0,65 мас, снижаются ударная вязкость, ударно-абразивная стойкость при повышенных температурах и коррозионно-усталостная стойкость при кавитации.

Коррозионно-усталостная стойкость при кавитации определена на струеударной установке, а интенсивI ность износа при газоабразивных потоках — на газоструйной установке при 800-900 С, Концентрация твердых частиц в газоструйных потоках 6166 г/м, а скорость потоков 31-36 м/с.

В табл.1 приведены химические составы белых износостойких чугунов.

В табл.2 приведены механические и эксплуатационные свойства чугунов.

Фор мул а и з о бр е те ни я

Белый износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ниобий, сурьму, бор, редкоземельные элементы, азот и железо, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения ударно-абразивной и коррозионно-усталостной стойкости, он дополнительно содержит сульфиды титана, тантал и фосфиды иттрия при следующем соотношении компонентов, .мас.Х:

Углерод 2,1-3,4

Кремний 0,5-! 3

Марганец 1, 1-1,8

Хром 16,0-20,0

Никель 1,3-1,7

Молибден l,l-1,7

Ниобий 0,2-0,7

Сурьма О,!2-0,19

Бор 0,03-0,09

Редкоземельные элементы 0,06-0,12

Азот 0,05-0,11

Сульфиды титана

Тантал

Фосфиды иттрия 0 03-0,12

Железо Остальное

0,05-0,18

Оэ15 Оэ65

Коэффициент усвоения тантала в чугуне при введении его в печь 0,670,51; сульфидов титана 0,92-0,95; фосфидов иттрия 0,69-0,93 и редкоземельных металлов 0,74-0,77.

Как видно из табл.2 дополнительный ввод в состав известного чугуна тантала, сульфидов титана и фосфидов иттрия повьппает коррозионно-усталостную стойкость в 1,15-1,36 раза и ударно-абразивную стойкость в 2,14,4 раза.

1375674

Таблица 1

Компоненты

Известного

Предложенного

E (3,1

2,7

3,4

2,0

3,5

2э1

1,4

0,6

0,5

193

0,3

0,9

1,8

0,8

2,1

1,2

1,5

2l 1

20,0

16 0

13,0

17,0

20,0

1,3

1,0

1,9

1,3

1,5

1,4

0,4

1 7

0,9

1,8

0,3

0,2

0,3

О,1

0,7

0,9

Сурьма

0,12

0,2

0,15

0 19

0,1

0,2

Бор

0,03

0,07

0,09

0,01

0,1

0,05

0,06

0,09

0,03

0,15

Р3М

0,12

0,12

0,02

Азот

0,05

0,05

0,08

0,11

Сульфиды титана

0,03

0,05

0,18

0,21

0 12

0,42

0,69

0,15

0,65

0,05

Тантал

Фосфиды иттрия

0,08

0,12

0,03

0,01

0,15

О сталь ное

Остальное

Осталь- ОстальОстальное

Железо

Остальное ное ное

Таблица 2

Чугун

Свойства

Предложенный

1 1 ) ИэвестHblH

2 3 4. Предел прочности при растяжении, MGa

750

840

815

885

910

765

Динамическая прочность кгс-м/см

2,38

2,34

2,10

1,82

1,65

l,97

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Молибден

Ниобий

Содержание элементов, мас,%, в составе чугуна

Л

1 2 3 4 5

1375674

Продолжение табл.

Коррозионно-усталостная стойкость при кавитации,% 175,0 б

204,5 238ю 2 229,6

175,8 198,3

Интенсивность газоструйного насоса износа, Mr/ì ч

26

50

Балл зерна

Твердость,HRC

67 бб бб

Эксплуатационная стойкость,%

122

136

100

138

102

ll8

Составитель Н,Касторной

Редактор Г.Волкова Техред Л.Сердюкова Корректор А.Ильин

Заказ 746/27

Тираж 593 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