Чугун

 

Изобретение относится к машиностроению и металлургии и может быть использовано для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного износа, совмещенного с высокими удельными давлениями, коррозией. Целью изобретения является повышение трещиноустойчивости при литье и термообработке износостойкости при абразивном воздействии. Чугун, содержащий углерод, хром, марганец, кремний, молибден и титан, дополнительно содержит молибден и кальций, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: углерод 2,6-3,2

хром 24-28

молибден 0,5-1,7

кремний 0,25-0,6

марганец 0,2-0,6

кальций 0,01-0,20

титан 0,2-0,5. При этом отношение содержания молибдена к содержанию титана находится в пределах 1,0-8,5. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 С 37/06 и;тс дар

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4442731/23-02 (22) 15.07.88 (46) 30.08.90. Бюл. Р 32 (71) Производственное объединение

"Уралмаш" и Центральный научно-исследовательский институт металлургии и материалов (72) Н.Ш. Шадров, Г.Н. Плотников, А.А. Реньш, В.И. Ясногородский, В.В. Герасимов, H.Ä. Беренов, В,Ф. Симонов, N.Ñ. Зарубин, В.А. Рямов и А.Н. Кузнецов (53) 669,iI3.018 (088.8) (56) Заявка Японии М 54-40053, кл. С 22 С 37/06, 01 12.89 °

Цыпин И.И. Белые износостойкие чугуны. М.: Металлургия, 1983, с. 165.

Изобретение относится к металлургии и машиностроению и может. быть использовано для деталей, работающих в условиях абразивного износа, совмещейного с высокими удельными давлениями, коррозией, например, втулок, буровых и углеперекачивающих насосов, деталей шламовых насосов, дроберазмольных и прокатных валков.

Цель изобретения — повьппение тре-. щиноустойчивости при литье и термообработке, иэносостойкости при абразивном воздействии.

Предлагаемый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7.:

„.,Я0„„1588 95 А1 (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к машиностроению и металлургии и может быть использовано для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного износа, совмещенного с высокими удельными давлениями, коррозией.

Цель изобретения — повышение трещиноустойчивости при литье и термообработке износостойкости при абразивном воздействии. Чугун, содержащий углерод, хром, марганец, кремний, молибден и титан, дополнительно содержит молибден и кальций, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас.Ж: углерод 2,6-3,2; хром 24-28, молибден 0,5-1,7; кремний 0,25-0,60, марганец 0,2-0,6; кальций 0,01-0,2; титан 0,2-0,5. При этом отношение содержания молибдена к содержанию титана находится .в пределах 1,0-8,5 °

Углерод 2,6-3,2

Хром 24,0-28,0

Молибден 0 5-1,7

Кремний 0,25-0,60

Марганец 0,2-0,60

Кальций 0,01-0,20

Титан О;2-0,5

Железо Остальное при этом отношение содержания Мо к содержанию Ti составляет 1-8,5, Плавку чугуна проводили в индукционной печи, компоненты вводили в следующей последовательности: на дно тигля загружали ферромолибден, затем чугун и стальной лом, феррохром. В период плавления печь вклю1588795 чали на полную мощность, причем через каждые 20-25 мин шихту осаждали для предотвращения зависания. После расплавления шихты вводили ферроти5 тан. Перед выпуском из тигля чугун раскисляли алюминием из расчета

1 кг/т.

Кальций вводили присадкой силикокальция на дно ковша. 10

Температура чугуна при заливке форм составляла 1380-1400 С.

От каждой плавки в сухие песчаные формы отливали клиновиднь. е пробы, из которых вырезались образцы для ис- 15 пытания на износостойкость. Закаленные на воздухе от 1050 С с последуо ющим низким отпуском при 200 С и шлифованные образцы размером 70х20"5 мм испытывали на износостойкость по 20 схеме Бринеля-Хаворта, т. е. при истирании абразивом, проходящим между вращающимся диском с резиновым ободом и испытываемым образцом, прижатым к нему под нагрузкой 10,0 кг. 25

Скорость скольжения абразива по образцу 2 м/с. В качестве абразива применялся кварцевый и корундовый песок с твердостью 10000 MIIa u

20000 MIIa соответственно. Зернистость абразива 0,2-0,3 мм.

Предлагаемый чугун характеризуется износостойко стью в 1,7-1,9, а трещиноустойчивостью в 2-2,5 раза, превьппающими эти показатели известного чугуна. ) г.

Указанные преимущества предлагаемого состава чугуна, обусловлено 40 комплексным характером легирования в результате совместного действия титана и молибдена, введенных в определенном соотношении, а также титана и кальция, введенных в предлагае- 45 мом количестве. Титан, связывая в карбиды и карбонитриды фиксированное количество углерода, обеспечивает нахождение большего количества молибдена и хрома в твердом растворе, что 50 повышает его сопротивление хрупкому разрушению. В свою очередь, карбиды и ка1 бонитриды титана, образующиеся при высоких температурах при литье и термообработке и обладающие сильным инкулирующим действием, являются высокодисперсными центрами кристаллизации. Это приводит к измельчении структуры и уменьщению размеров кристаллитов.Помимо этого, титан и кальций, являющиеся действенными модификаторами, введенные в предлагаемом соотношении, действуют неаддитивно, усиливая модифицирующее действие друг друга и тем самым дополнительно обеспечивая эффективное измельчение зерна. Отмеченные свойства, проявляемые совместным действием титана, молибдена и углерода, а также титана и кальция, обеспечивают повышение трещиноустойчивости предлагаемого состава при литье и термообработке за счет увеличения сопротивления структуры чугуна, а также повышение износостойкости за счет увеличения сопротивления хрупкому разрушению при полидеформационном воздействии абразивных зерен.

Формула из обретения

Чугун, содержащий углерод, хром, кремний, марганец, титан и железо, отличающийся тем, что, с целью повьппения.трещиноустойчивости при литье и термообработке, износостойкости при абразивном воздействии, он дополнительно содержит молибден и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.Х!

Углерод 2,6-3,2

Хром 24-28

Молибден О;5-1,7

Кремний 0,25-0,60

Napганец 0,2-0,60

Кальций 0,01-0,20

Титан 0,2-0,5

Железо О сталь кое при этом отношение содержания молиб дена к содержанию титана составляет

1,0-8,5.