Износостойкий чугун

 

Изобретение относится к металлургии. а именно к литейному производству, и может быть использовано при изготовлении отливок, работающих в условиях высоких температур и абразивного износа. Сущность изобретения: чугун, содержащий углерод , кремний, марганец, хром, никель, железо, дополнительно содержит бор и теллур при следующем соотношении компонентов , мас.%: углерод 2,4-3,6, кремний 0,8-1,5, марганец 0,5-1,5, хром 15-19, никель 4-8, бор 0,005-0,01, теллур 0,0001- 0,0005, железо - остальное. Введение бора и теллура повышает износостойкость чугуна при 300-400°С. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч) С 22 С 37/Об

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4879784/02 (22) 11.09.90 (46) 23.10.92, Бюл. N 39 (71) Научно-производственное обьединение по механизации, роботизации труда и совершенствованию ремонтного обеспечения на предприятиях черной металлургии (71) Е.K,PeøåòíèêoB. А.Л.Рудницкий, А.Д,Ильин, P.À.Màñëîâ, В.П.Кузьмин, О.С.Абрамов. И.Г.Гнезрилов, R.À.Kócèê и

Н.Я.Коэарь (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1357451, кл. С 22 С 37!06, 1987.

ГОСТ 7769-82. Чугун 4Х16М2, (54) ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН

Изобретение относится к металлургии, а именно к литейному производству, и может быть использовано при изготовлении отливок, работающих в условиях высоких температур и абразивного износа.

Известен чугун, который содержит, мас,%: углерод 1,9-3,1; кремний 0,6 — 1,1; марганец 1,2-3,2; храм 17 — 31; бор 0,01 — 0,1; кальций 0,01 — 0,1; теллур 0,001-0,02; железо — остальное. Этот чугун обладает недостаточной иэносостойкостью и жаростойкостью, Наиболее близким по составу компонентов к изобретению является чугун

4Х16М2, который содержит, мас,%; углерод

2 — 3,6; кремний 0,5-1,5; марганец 1,5 — 2,5; хром 13 — 19; молибден 0,5-2; железо — остальное. Недостатком данного чугуна является недостаточный уровень механических свойств и износостойкости.

Цель изобретения -- повышение износостойкости сплава при высоких температурах.. Ж „1770437 А1 (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к литейному производству, и может быть использовано при изготовлении отливок, работающих в условиях высоких температур и абразивного износа. Сущность изобретения: чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, железо, дополнительно содержит бор и теллур при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,4 — 3,6, кремний

0,8-1,5, марганец 0,5-1,5, хром 15 — 19, никель 4 — 8, бор 0,005 — 0,01, теллур 0,0001—

0,0005, железо — остальное. Введение бора и теллура повышает износостойкость чугуна при 300 — 400 С. 5 табл.

Цель достигается тем, что в известный сплав дополнительно введены бор и теллур при следующем содержании компонентов, мас.%: углерод 2,4 — 3,6; кремний 0,8-1,5; хром 15 — 19; никель 4 — 8; бор 0,005 — 0,01; теллур 0,0001 — 0,0005; железо — остальное.

Никель в количестве 4-8% является в данном сплаве заменителем молибдена.

При содержании никеля менее 4% не обеспечивается повышение износостойкости сплава при повышенной температуре по сравнению с прототипом. При увеличении содержания никеля свыше 8% не наблюдается увеличение износостойкости сплава.

Теллур, являясь сильным поверхностно-активным элементом, способствует дегазации расплава и иэмельчению зерен микроструктуры сплава. Введение в расплав теллура в количестве менее 0,0001% не оказывает заметного влияния на качество сплава. При увеличении количества теллурл свыше

0,0005%, эффективность его воздт>йствия снижается и увеличивается количесlElc> не1770437

2,4-3,6

0,8 — 1,5

0,5 — 1,5

15 — 19

4 — 8

0,005 — 0,01

0,0001-0,0005

Остальное.

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Бор

Теллур

Железо

Табл и ца.1 металлических включений в микроструктуре сплава, Бор, являясь поверхностно-активHblM элементом, способствует дегазации расплава, измельчению микроструктуры сплава и оказывает упрочняющее воздействие. При вводе бора в количестве до 0,0057 не достигается требуемый уровень механических свойств и прочностойкасти, При вводе бора в количестве свыше 0,01 эффективность его воздействия снижается.

Положительный эффект дополнительного легиравания борам и теллуром увеличивается при их совместном использовании, Теллур способствует стабилизации карбидов, а бор — их измельчению, что приводит к значительному увеличению износостойкости сплава, В песчано-глинистые формы отливали образцы сечением 50х50 мм и длиной

200 мм па ГОСТ 24804-81. Из этих проб вырезались образцы на изгиб длиной 50 мм и сечением 10х10 мм, образцы диаметром

30 мм для определения химического состава. Химический состав предложенного и известного сплава приведен в табл. 1, 3. 5.

Составы 2, 6, 7, 10, 11, 14 выходят за пределы легирования предложенного сплава, Предел прочности на изгиб определяли на прессе Гагарина, Твердость определяли на образцах толщиной 10 мм на приборе ТШ—

2М шариком из карбида вольфрама диаметром 5 мм. Испытания на износостойкость проводили на установке 2070 СМТ-1 при скорости вращения контробразца 2 с . От-1 носительную износостойкость определяли как отношение потерь массы образца из известного и предлагаемого сплава. Результаты испытаний приведены в табл. 2. 4. 6.

Результаты испытаний пеказали, что ввод в сплав дополнительно бора (табл. 3. 4) и теллура (табл. 5, 6) способствует повышению

5 прочностных свойств и износостойкасти.

Показатели прочности при изгибе увеличиваются на 21 (, а износостойкость на 47 .

При увеличении содержания легирующих элементов выше верхнего предела предло10 женного легирования показатели свойств не повышаются. Применение предложенного сплава предполагается при изготовлении деталей, работающих на износ при высоких температурах, в частности — футеровочных

15 плит желобов агломерацианных машин.

Зкономический эффект ат внедрения изо- . бретения достигается за счет повышения долговечности отливок из предлагаемого сплава.

20 Формула изобретения

Износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения износастайкости при вы25 соких температурах, ан дополнительно содержит бор и теллур при следующем соотношении компонентов, мас,%:

1770437

Таблица2

ТаблицаЗ

У

0

Таблица4

Таблица5

1110431

Таблицаб

Составитель Е,Решетников

Техред М.Моргентал Корректор М,Андрушенко

Редактор

Заказ 3717 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 701