Чугун
Авторы патента:
Изобретение относится к металлургии, в частности к чугуну, который может быть использован для изготовления сменного оборудования прокатных станов, привалковой арматуры и др. Сущность изобретения: чугун содержат углерод, кремний, марганец, хром и железо и отличается тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 1,7 - 1,8; кремний 1,0-1,5; марганец 0,5-1,8; хром 4,05 - 4,5; железо - остальное, при отношении содержания хрома к содержанию углерода, составляющем 2,3-2,5. 1 табл.
Изобретение относится к металлургии, в частности к поиску оптимального состава износостойкого чугуна для изготовления деталей сменного оборудования прокатных станов (привалковой арматуры).
Известен чугун следующего состава (мас.) (1) углерод 2,9.3,8; кремний 3,6.5,5; марганец 0,9.1,5; хром 1,5.3,8; медь 0,8.1,5. Данный чугун при достаточно высокой прочности имеет невысокую износостойкость. Известен чугун [2] следующего химического состава (мас.): углерод 2,8.3,8; кремний 0,35.2,0; марганец 0,2.1,2; хром 0,5.2,5;никель 0,8.3,6;
ванадий 0,08.0,15;
азот 0,0015.0,04. Недостатком такого чугуна является высокая твердость при низкой износостойкости. Кроме того, он содержит дорогостоящий легирующий элемент никель. Наиболее близким по химическому составу является чугун [3] взятый за прототип и содержащий (мас.):
углерод 2,5.3,5;
кремний 1,0.1,5;
марганец 0,5.1,5;
хром 4,5.5,5;
ванадий 2,0.2,5;
железо остальное. Задачей изобретения является повышение износостойкости и снижение стоимости чугуна. Для этого предлагается чугун следующего химического состава (мас.):
углерод 1,7.1,8;
кремний 1,0.1,5;
марганец 0,5.1,0;
хром 4,0.4,5;
железо остальное. Причем, отношения хрома к углероду составляет 2,3.2,5. Высокая износостойкость и снижение себестоимости предлагаемого чугуна обеспечивается за счет сложных карбидов цементного типа (Fe, Cr)3C, снижения содержания хрома и исключения из состава ванадия. При содержании углерода за пределами 1,7.1,8% и концентрации хрома 4,25. 4,5% изменяется состав и количество карбидной фазы, что приводит к снижению твердости и износостойкости. Отношение хрома к углероду, равное 2,3.2,5, необходимо для получения гарантированно высокой износостойкости и твердости за счет обеспечения карбидной составляющей в количестве 10% по массе. Кроме того, это соотношение облегчает выплавку чугуна ближе к нижнему пределу по содержанию хрома. Содержание кремния менее 1,0% не обеспечивает необходимое количество карбидной составляющей, а содержание кремния более 1,5% приводит к охрупчиванию металлической матрицы чугуна. Марганец в количестве 0,5% обеспечивает минимально допустимую жидкотекучесть расплава, с другой стороны, концентрация его более 1,5% нецелесообразна ввиду увеличения объемной доли цементита, что приводит к снижению износостойкости. Предлагаемый чугун имеет сравнительно невысокую температуру плавления - 1380oC, что обеспечивает возможность выплавки его в индукционных печах типа ИЧТ. Для испытания металла образцы подвергались термообработке по режиму; нагрев до температуры 950-1000oC, охлаждение на воздухе. Испытание износостойкости чугуна проводили методом абразивного истирания. Пример конкретного осуществления. Опытные плавки чугуна проводили в открытой индукционной печи ИЧТ-2,5. В печь загружали 442 кг лома 2А, 400 кг чугуна передельного, 850 кг литейного чугуна, 750 кг отходов группы Б3. Отношение содержания хрома к углероду составляло 2,5. Металл подогрели до температуры 1490oC. Затем шлак и металл раскисили порошком кокса. Состав полученного чугуна (мас.): углерод 1,75, кремний 1,14, марганец 0,6, хром 4,35, железо остальное. Результаты опытных планок чугуна в сопоставлении с известным составом представлены в таблице. Из приведенных данных следует, что предлагаемый чугун имеет более высокую износостойкость и твердость. Таким образом, предлагаемый чугун имеет высокую твердость и износостойкость при отсутствии дорогостоящего легирующего элемента ванадия.
Формула изобретения
Кремний 1,0 1,5
Марганец 0,5 1,8
Хром 4,05 4,5
Железо Остальное
при отношении содержания хрома к содержанию углерода, составляющем 2,3 - 2,5.
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Износостойкий чугун // 2087579
Изобретение относится к металлургии, в частности к износостойкому чугуну, используемому для изготовления лопаток дробеметных аппаратов, деталей шаровых мельниц и др
Передельный графитизированный чугун // 2082811
Изобретение относится к области металлургии, в частности к изысканию доменных передельных графитизированных чугунов, предназначенных для замены литейных марок чугуна при производстве металлургического и машиностроительного литья
Способ производства чугунных мелющих шаров // 2082530
Изобретение относится к металлургии
Чугун для рабочего слоя мукомольных валков // 2075532
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к разработке состава износостойкого чугуна, применяемого для изготовления рабочего слоя мукомольных валков
Чугун для рабочего слоя мукомольных валков // 2075531
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к разработке состава чугуна, применяемого для изготовления рабочего слоя двухслойных мукомольных валиков
Износостойкий чугун // 2055930
Чугун // 2048583
Спеченный аустенитный чугун // 2048582
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к спеченным аустенитным чугунам
Изобретение относится к черной металлургии
Чугун для ограночных дисков // 2039117
Изобретение относится к металлургии и касается химического состава чугуна для ограночных дисков
Антифрикционный чугун // 2101379
Изобретение относится к области металлургии, в частности к серым чугунам с пластинчатым графитом, используемым в узлах трения
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке сплавов на основе системы железо-углерод для изготовления литых износостойких и ударопрочных изделий, например помольных шаров, и к способу получения таких сплавов
Чугун // 2112073
Изобретение относится к металлургии, в частности к чугунам с шаровидной формой графита для получения отливок, обладающих в исходном состоянии высокой пластичностью и прочностью
Чугун // 2116371
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам чугуна, используемого в качестве товарного ванадиевого чугуна, а также для конверторного передела с получением ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта
Чугун // 2116372
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам чугуна, используемого в качестве товарного ванадиевого чугуна, а также для конверторного передела с получением ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта
Высокопрочный чугун // 2119547
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано как антифрикционный материал, в частности, для изготовления деталей, работающих в условиях с повышенными окружными скоростями
Чугун для тормозных колодок // 2122042
Легированный чугун // 2122043
Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам легированных чугунов для изготовления изделий, работающих в условиях повышенного износа и циклических нагрузок, например валков прокатных станов, деталей грязевых и погружных насосов и т.п
Чугун // 2124066
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов износостойкого чугуна для получения различного типа литых валков, используемых в металлургии , строительной и пищевой промышленности (мукомольной, кондитерской, пивоваренной), и других видов размольного оборудования
Чугун для мелющих тел // 2128238
Изобретение относится к металлургии, в частности, к разработке составов чугуна для изготовления мелющих тел и быстроизнашивающихся деталей, таких, как броневые плиты шаровых мельниц, била, щеки щековых дробилок и тому подобное