Износостойкий чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из чугуна, работающих в условиях коррозионного и механического износа. Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости чугуна при сохранении высокой абразивной износостойкости. Предлагаемый чугун содержит компоненты. мас.%: углерод t.4-2,5; марганец 0,8-2,0; кремний 0,4-0,9; хром 24-36; медь 1,5-2.5; ванадий 0,5-2,5; титан 1,0-2,5; железо остальное, причем содержание углерода и хрома соответствует соотношению: % [Сг] = =

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 37/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4825254/02 (22) 14.05.90 (46) 23.02;92. Бюл. ¹ 7 (71) Научно-исследовательский институт металлургии (72) А.А.Гайнуллин, Н.Г.Замотаев, Г.M,Ïîòàпов, Б.В.Воронков, В.И.Гернер и И.В.Малков (53) 669.15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1379334, кл. С 22 С 37/06, 1986.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1375674. кл, С 22 С 37/06. 1986, Изобретение относится к металлургии и :--.. может быть использовано при,производстве отливок из чугуна, работающих в условиях коррозионного и механического износа.

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости чугуна при сохранении высокой абразивной иэносостойкости.

Предлагаемый износостойкий чугун содержит углерод, марганец. кремний, хром, медь, ванадий, титан и железо при.следующем соотношении компонентов, мас.%,: Углерод 1,4 — 2,5

Марганец . 0,8-2,0

Кремний 0,4-0,9

Хром 24 — 36

Медь 1,5 — 2,5

Ванадий 0,5 2,5

Титан 1,0 — 2,5

Железо Остальное причем содержание углерода и хрома соответствует соотношению:

%(Cr) = (5-11)+10хС

Дополнительный ввод в состав предлагаемого износостойкого чугуна меди, ванадия и титана и выполнение соотношения

5U» 171396б А1 (54) ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок иэ чугуна, работающих в условиях корроэионного и механического износа.

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости чугуна при сохранении высокой абразивной износостойкости, Предлагаемый чугун содержит компоненты, мас.%; углерод 1.4 — 2,5; марганец 0;8-2,0; кремний 0,4 — 0,9; хром 24 — 36: медь 1,5-2,5„ ванадий 0,5-2,5: титан 1-,0-2,5; железо остальное, причем содержание углерода и хрома соответствует соотношению: % (Сг)=(5 — 11)%+10хС. 1 табл. содержания хрома и углерода в чугуне обеспечивает уменьшение потерь массы сплава в 2,0 — 2,8 раза и увеличение абразивно-корроэионной стойкости сплава в 2,1— - 3,0 раза.

Введение в предлагаемый сплав меди обьясняется его упрочняющим воздействием на. основу матрицы, в результате повышается твердость сплава. Уменьшение количества меди менее 1,5 мас,% приводит к понижению изностойкости. Увеличение. меди свыше 2,5 мас.% нецелесообразно, так как при этом не наблюдается повышение коррозионной стойкости при той же иэносостойкости.

Введение ванадия способствует иэмельчению структуры сплава за счет образования мелкодисперсных карбидов ванадия. Равномерное распределение мел. кодисперсных карбидов с высокой твердостью в основе-матрице сплава приводит к повышению износостойкости, Введение в сплав менее 0,5 мас.% ванадия снижает его износостойкость. Повышение содержания ванадия свыше 2,5 мас,% снижает коррози1713966 онную стойкость, при этом увеличивается расход дефицитного ванадия, Положительное влияние легирования чугуна 1,0-2,5 мас. титана объясняется дисперсным упрочнением основы-матрицы сплава термодинамически устойчивыми тугоплавкими карбидами, нитридами, оксидами титана, что увеличивает коррозионную стойкость сплава, Минимальное содержание титана, при котором наблюдается повышение коррозионной стойкости сплава, составляет 1,0 мас.%, при повышении содержания титана более 2,5 мас. снижается коррозионная стойкость.

Пример. Проводят опытные плавки и испытания образцов износостойких чугунов предлагаемого состава. Шихта для плавления состоит из стального лома, передельного чугуна, феррохрома марки ФХ 200-800, анодной меди АН-1, феррованадия (50 о) и титановой губки. Чугун выплавляют в индукционной печи ИСТ вЂ” 0,06, корректируют по химическому составу и заливают в песчаные формы. Отливают образцы для испытания прочностных износостойких характеристик сплава. Образцы для испытаний подвергают отжигу при 550 С для снятия термических напряжений, Твердость замеряют на твердометре Роквелла. Относительную износостойкость определяют на испытательных стендах в сравнении с зталоном— сталью 20 твердостью 120 — 150. Относительную коррозионную износостойкость определяют весовым методом. Результаты испытаний приведены в таблице.

Проводят промышленные испытания опытных образцов брыэгальных форсунок безнасадочного скруббера для сероуловительной установки из предлагаемых сплавов. Брыэгальная форсунка работает в условиях коррозионного износа, разбрызги5 вая пульпу (смесь воды с песком) в присутствии сернистых газов, создающих кислую среду. В результате в условиях гидроабразивного износа в кислой среде брызгальные сопла из обычных недефицитных материа10 лов (стали, серого чугуна) изнашиваются за

2 — 3 мес, что требует частых остановок и ремонта громоздкой сероуловительной установки, Стойкость брызгальных сопел из известного сплава составляет 5-8 мес. Срок

15 службы сопел из предлагаемых составов составляет 15 — 20 мес.

Формула изобретения

Иэносостойкий чугун, содержащий угле20 род, марганец, кремний, хром и железо, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости при сохранении высокой абразивной износостойкости, он дополнительно содержит

25 медь, ванадий и титан при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Углерод 1,4 — 2,5

Марганец 0,8-2,0

Кремний 0,4-0,9

30 Хром 24-36

Медь 1,5 — 2,5

Ванадий 0,5-2,5

Титан 1,0 — 2,5

Железо Остальное

35 причем содержание углерода и хрома соответствует соотношению;

% (Сг) =(5-11)+ 10 х С.

1713966

СС I

>m0u

0 0

Д с - с

Щ щ 0

О - 0

Ш 0)

Е к

0 CL

CL i

Щ

Е (» щ I

Щ

I I I

I I Ф о

Щ Щ

Щ X

u .

С3

I Я

1 K

Б у > д

О в" ж0- Х

Д О Щ ©. * 0 о о .и

Щ

0

lX

Ю х

C

Е

М

Ф

Щ о с ж сч о mж л 3 о оооооооо

О O O LA LA LA O LA O О

LA CO CD CD LA CD CO «O СО CD сч о о о о сч о.е ) сч

3т LA Ú «= сч rr су i «1(I I I I ß о

ICL O

LA о о

СЧ С 3 O) LA - О) CD O LA .0

" — счосч -счс Ф

lA CD CD с1 CD t LA СВ 0 LA оосчсчсчоЕ о

CD lA СО LA Ф СО CO С Э O — LA сч» счсчсч сч î — о о : сч о с">

О О lA »i LA «» С Ъ CD CO с ъ с 3 сч сч сч с ъ с э сч

С З rr а CD » О Са Сп о ооооооо о

Е Ч»OСЧCDi- а CO сч - o сч о

CO tA CD »I С ) С"Э Ф LA 0 ) сч сч - - - сч сч сч сч сч о

u „

mmWLACOrCOm Щ 2О

Щ

"х . Б