Износостойкий чугун

 

Использование: для производства защитных плит дробеметных аппаратов, а также других деталей, подвергающихся интенсивному абразивному и ударно-абразивному изнашиванию. Сущность изобретения: чугун содержит, мас.%: С 2-3,6; Si 0,8-2,0; Мп 1-6; Сг 8-18; Ti 0,05-0,8; AI 0,02- 0,5; Ni 0,1-0,5, железо остальное. 2 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s С 22 С 37/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4798618/02 (22) 05,03.90 (46) 23.05.92. Бюл, N 19 (71) Мариупольский металлургический институт и Производственное объединение

"Азовмаш" (72) Ф.К.Ткаченко, В.Г,Ефременко, А.Б.Гоголь, Т.И.Архипова, В,М,Кувычко, Г.К.Сигаев, О.Ф,Ткачев и M.М.Пеклич (53) 669.15-194(088.8) (46) Патент ПНР

N. 109809, кл, С 22 С 37/10, 1981, Авторское свидетельство СССР

¹ 1640195, кл. С 22 С 37/06, С 22 С 37/10, 1989.

Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам, которые применяются для деталей, испытывающих интенсивное абразивное и ударно-абразивное изнашивание при ударных нагрузках. и может быть использовано при изготовлении защитных плит дробеметных аппаратов, Известна сталь 110Г13Л, применяемая в условиях ударно-абразивного изнашивания, содержащая, мас.%:

Углерод 0,9-1,4

Кремний 0,3-1,0

Марганец 1 1,5-1 5,0

Сера 0,05

Фосфор 0,12

Хром <1,0

Никель 1,0

Железо Остальное

Стойкость плит из стали 110Г13Л невелика. Это объясняется тем, что после стандартной термической обработки в ее структуре отсутствует упрочняющая кар(54) ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН (57) Использование: для производства защитных плит дробеметных аппаратов, а также других деталей, подвергающихся интенсивному абразивному и ударно-абразивному изнашиванию. Сущность изобретения: чугун содержит, мас,%: С 2-3,6; Si

0,8-2,0; Мп 1-6; Cr 8-18; Т! 0,05-0,8; Al 0,020,5; Ni 0,1-0,5, железо остальное. 2 табл. бидная фаза, а мягкий аустенит не оказывает существенного сопротивления абразивному воздействию дроби.

Наряду с этой сталью применяются также легированные чу(уны, Известен чугун, мас.%:

Углерод 1.5-4

Марганец 6-14

Кремний 0,5-4

Никель 0,1-6,0

Медь 2-7

Хром Д о 0,3

Алюминий 0,3-8

Титан 0,01-0,5

Жел езо Остал ьное

Этот чугун обладает высокой износостойкостью в условиях трения скольжения . при повышенных температурах, однако его стойкость к ударно-абразивному изнашиванию невысока. Чу(ун относится к классу серых чугунов с аустенитной матрицей.

Структурные составляющие чугуна — графит

1735425

Таблица 1 и аустенит обладают низкой прочностью и легко разрушаются при воздействии абразивных частиц.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сплав, содержащий, мас. «/,:

Углерод 2,0-3,6

Кремний 1,6-2,5

Марганец 1,0-6,0

Титан 1,0-5,0

Хром 5,0-15,0

Алюминий 0,1-1,5

Железо Остальное

Структура данного сплава, состоящего из карбидов МеС и МетСз, равномерно распределенных в аустенито-мартенситной матрице, обеспечивает ему высокую абразивную стойкость, Вместе с тем, применение титана в указанных количествах приводит к загрязнению чугуна неметаллическими включениями пленочного типа, Эти включения нарушают сплошность металла, являются зародышами трещин, которые развиваются в процессе ударного воздействия потоков дроби. В результате наблюдается отслаивание микроучастков поверхности, прилегающих к пленочным включениям, а также развиваются макротрещины, приводящие к поломке плит.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости плит при сохранении твердости в термообработанном состоянии.

Поставленная цель достигается тем, что чугун, легированный углеродом, кремнием, марганцем, титаном, хромом. алюминием и никелем,.содержит компоненты при следующем соотношении, мас, /:

Углерод 2-3,6

Кремний 0,8-2,0

Марганец 1,0-6,0

Титан 0,05-0,8

Хром 8,0-1 8,0

Алюминий 0,02-0,5

Никель 0,1-0,5

Железо Остальное

Выплавка чугуна производилась в 150 кг индукционной печи. Разливка металла осуществлялась при 1480-1530 С.

Химический состав чугунов приведен в

5 табл.1, Чугуны подвергались закалке от 850870 С (время выдержки 2 ч) и отпуску при

200 С(2 ч).

Испытания проводились на дробемете

10 типа 42216 (скорость вращения ротора 2240 об/мин, производительность по дроби до

350 кгlмин). Полученные данные представлены в табл,2, Плиты, отлитые из чугуна составов 1-3, 15 обладали большей износостойкостью по сравнению с известным чугуном, при этом они выходили из строя по причине истирания до появления сквозных дыр, в то время, как часть плит, изготовленных из известно20 го чугуна, ломались, не выработав своего ресурса.

Проведенные испытания показали, что предлагаемый чугун обеспечивает повышение износостойкости защитных плит дробе25 метных аппаратов в 1,2-1,4 раза при увеличении времени работы до появления первой трещины в 3,2-3,7 раза, Формула изобретения

Износостойкий чугун, преимуществен30 но для защитных плит дробеметных аппаратов, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости

35 при сохранении уровня твердости в термообработанном состоянии, он дополнительно содержит никель при следующем соотношении компонентов, мас, /,:

Углерод 2,0-3,6

40 Кремний 0,8-2,0

Марганец 1,0-6,0

Хром 8,0-18,0

Титан 0,05-0,8

Алюминий 0,02-0,5

45 Никель 0,1-0,5

Железо Остальное

1735425

Таблица 2

55

15

Составитель B,Åôðåìåíêî

Редактор О.Юрковецкая Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О.Кундрик

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1796 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5