Сплав на основе железа

 

"" 768846;, с

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл

С 22 С 38/06 (22) Заявлено 13.12.78 (21) 2696253/22-02 с присоединением заявки №. ;сударственный комитет (53) УДК 669.15-194 (088.8) (23) Прттс ритат— (43) Опубли коватто 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80

СССР ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изоб ретенття Т. К. Изюмова Б. А, Кириевский, Е. А. Марковский и

Е. П. Шухин

Институт проблем литья АН Украинской ССР! (54) СПЛАВ. HA ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

1,5 — 3,0

0,8 — 3,0 25

10,0 — 14,0

10,0 — 15,0

0,1 — 5,0

Остальное f21. пластичнее предыдущего, 30

1 Изобретение:относится к металлургии и литейному производству, а именнно к изьтска нттю материало в с BbfcolKoH технологичностью и из носостотнкостьто для работы в условиях абразивного изнашива ния, и 5 может найти применение в металлургиче ской, химической и энергетической пром ьт ш л атетто с т и.

Известен чугуат, содержащий, вес. %:

Углар од 2,6 — 3,4 т 0

Кремний 0,8 — 1,4

Ма|ргаттец 0,5 — 1,2

Алюминий 10,0 — 14,0

Хром 6,0 — 0,4

Цирконий 01 — 06 т5

Железо Остальное f I!.

Повышенная хрупкость этого чугуна позволяет использовать его только для простых О тл тт!вок.

Наиболее близким к предлагаемому по 20 технической сущности и,дости гасмоьму эффекту является сплав на основе железа, содержащий, вес. %:

Углерод

Кремний

Марганец

Алюминий

Хром

Железо

Этот сплав

2 однако образование .в процессе литья значителыного количества спели (углерода в виде графита) пре пгпствует существанноM) псвьттпеттию величины ударной вязкости, которая в данком случае не превышает 0)G к:м/с м, а также стабильности качества отливок. Трещино стойкocrb его также относительно невысока. Данный сплав ттоэтс му не может быть и апользо ватт для отливок сложной конфигурации.

Целью ттзобретенття является повышеттие,пластич носттт и трещипостойкостп сплава. Поставлевная цель, достигается тем, что сплав на основе железа, содержащий углерод, кремний, марганец и àлтомипий, содержит компоненты прп следующем ссотношении, вес. %:

Угл-",ðîä 0,72 — 1,48

Кремний 0,33 — 2,94

Марганец 10,05 — 14,12

Алюминтти 10,03 — 14,86

Железо Остальное.

При содержании углерода менее 0,72% значителтчтто с ттттжается ттзносостойкость сплава ввиду того, что резко уменьшается количество у упрочняющей фазы (РезА1С „), обеспечиватощей вьтсокуто сопротитвляемость ттз носу. В случае, когда содерж",íèå углерода превышает 1,48%, существенно псаттжаатся уда рная вязкость

768846

Таблица 2

Суммарная длина трещин в угловом элементе. мм

Износостойкость

Ударная вязкость. кгс/ем г1од"о и и длительность работы лопаток, ч приведенный износ г/км . см-

Известный

Г редлага.емый

¹ Il № №3

I0.55

ЗОΠ†3

1 О

0,0969

Таблпца 1

Содержание элементов, %

О,75

0,85 —:0,9

0,8

370 — 390

42Π— 440

4 Ого — 430

Π— 1,5

Π— 1,О

Π— !1,5

0.0387

0.0656

0,0789

Сплав

Мп

А!

il 4,05

,Il,87

Известный

Предлагаемый № 1 №2 №3

2.46 1,5

4,8

114,1 2 ,! ОЩ

18,00 .О,ОЗ

И1.94

Il4,86

И >07

0,33

2,94

0,7 2

1,2i1 1,48

Формула изобретения

Составитель С. Деркачева

Текред И. Пенчко

Корректор О. Тюрина

Редактор С. Титова

Заказ 6731 Изд, № 477 Т>зра>к 698 Подпнсно<

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, гК-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография Упрполнграфиздата Моооблнеполкома сплава и повышается склонность к трещиноо бразованию из-за повышенного образования спели.

Содержание крем ния в указа нных .пределах практически не отражается на из носостойкости. Со тержание кремния >менее

0,33% требует использования чистой по содержанию кремния шихты, что существенно удорожает сплав.

Химический состав исследованных сплавов при веден в табл. 1.

Отливались опытные образцы для ла60pBTopjHbIx и сследова ний, а также натур ные детали для испытаний в промышленных условиях, а именно лопатки дробемегного ротора. Выплавка производилась по следующей технологии. Все компоненты (передельный чугун, стальной лом, ферросплавы, содержащие маргьнец) распла влялись в индукционной печи. Одновременно,в отдельном ковше расплавлялся алюмлний. В разли вочный ковш выливался жидкий алюминий, а затем в этст тже ковш выпускал си металл из печи. После этого сразу не п)роизвс дилась заливка форм при температуре 1450 С. Такая технология обеспечивает полное отсутствие ликвации алюминия. Коэффициент ликваци41

К= . О. Отлитые образцы н

С вЂ” Сз

С, детали прошли испытания в условиях чисто абразивного изнаапивания на специальной установке при следующих условиях:

V = 0,27 м/с; S=4000 м; P = 5,8. 104 н/м а та1кже,в условиях абразивной эрозии на за водой .дробеметной уста новке. Кроме того, и змерялись уда1рная вязкость образцов и трещи ностойкость, а также проводился металлографический анализ отливо,к.

Результаты испытаний приведены в та,бл. 2.

Как видно из таблицы, предлагаемый аплав характеризуется более высокими ударной вязкостью, из носо стой костью H трещиностой костыо. Ударная вязкость повысилась на 60 — 70о>а, износостойкость— на 25 — 30%. fIpeIFIIIHII .как в п1робах, так и в отливках или отсутствуют, или незначительны п о дли не. Металлографический анализ показал, что отливки отличаются плотностью, спель отсутствует полностью.

Использование предлагаемо "o сплава поюолит получить экономический эффект в су мме 23,6 тыс. руб.

Сплав на основе железа, содержащий

35 углерод, кремний, марганец, алюминий, отличающийся тем, что, с целью повышения пластичности и трещи нестойкости, он содержит,компoIHBFITы в следующем соотно|шении, вес. %:

40 Углерод 0,72 — 1,48

Кремний 0,33 — 2,94

Марганец 10,05 — 14,12

Ллгоминий 10,03- -14,86

Железо Остальное.

45 Источники инфс1рмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 384924, кл. С 22 С 37/10, 1971.

2, Авторское свидетельство СССР № 639960, кл. С 22 С 37/10, 1977 (грототи>п) .