Чугун
(72) Авторы изобс*:тення
Ю. Н. Таран, М. Е. Рябчий, Г. Е. Белай, В. М. Снагов
В. Ф. Карпенко, В. С. Савега. С. Л. Бабченко, М. M. и Б..В. Станиловский
{71) Заявитель
Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамен институт (54) ЧУГУН
Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию чугунов, применяемых для деталей, работающих в условиях ударноабразивного износа, например мелющих тел, футеровочных плит шаровых мельниц и других износостойких деталей. 5
Известны чугуны на основе железа, углерода, кремния, марганца, хрома, дополнительно легированные никелем, молибденом, медью, ванадием, обладающие повышенной стойкостью против абразивного истирания (1).
Недостатком указанных чугунов является высокий модуль упругости, большое содержаwe легирующих элементов, что понижает их удароустойчивость, повышает стоимость и тем самым ограничивает применение.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности н достигаемому результату является чугун (2) следующего химического состава, вес.%:
Углерод 1,6-3,0
Кремний 0,15 — 2,0
Марганец 5,0 — 15,0
Хром 5,0 — 12 0
Титан 0,2-1 0
Железо Остальное
Недостатком известного чугуна является высокий модуль упругости, что снижает его стойкость в условиях абразивного износа, сопровождающегося значительными ударными нагрузками.
Целью изобретения является снижение модуля упругости.
Поставленная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан и железо, имеет следующее соотношение компонентов, вес.%:
Углерод 2,8 — 3,6
Кремний 3,8-5,2
Марганец 5,0-9,0
Хром 2,7-4,3
Титан 0,2-0,8
Железо Остальное
Кремний в указанных интервалах способствует образованию гексагонального карбида хрома при пониженных содержаниях хрома, а также способствует появлению в структуре
3 945218 чугуна графитной составляющей, снижающей модуль упругости сплава.
Содержание хрома обусловлено необходи- мостью получения в структуре чугуна гексагональных карбидов хрома, обладающих высокой микротвердостью, что повышает износостойкость чугуна. При максимальном содержании хрома хромистые карбиды образуютПредел ттрочиости при изгибе, кгс/ 2
Модуль упругоЕХ10 кгс/мм2
Относительная
Твердость, HRC
Мп Сг
amocoстойкость
0,2
98,4 30
85 34
92,6 31
15,9
7,4
7,5 лага е- 3,6 3,8 5
2,7 0,2
17,5
7,3
98,2 35
21,2
7,5
I шийся тем, что, с целью снижения моду ля упругости, он содержит компоненты в следующем соотношенитг,. вес.%:
Углерод 2,8 — 3,6
Кремний 3,8-5,2
Марганец 5,0-9,0 .
Хром 2,7 — 4,3
35 0,2 — 0,8
Железо Остальное
Исто втики информации, принятые во внимание при экспертизе
1. А. Герек, Л. Байко. Легированный чугун4о конструкциониый материал. М., "Металлургия", 1978, с. 181-191.
2. Авторское свидетельство СССР И 502970, кл. С 22 С 37/06, 1975.
Составитель П. Лапин
Техред Л. Пекарь
Редактор Н. Гунько
Корректор О. Билак
Заказ 5265/36
Тираж 660 .
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Содержание химических элементо вес.%
Пред- 2,8 5,2 9,0 2,7 мы и 2,8 3,8 5 4,3 0,8
Известный,3 1,1 10 8,5., .1ф(»Модуль упругости определяют ультразвуковым методом на приборе УЗИС вЂ” ЛЭТИ. Как видно нз таблицы модуль упругости предлагаемого чугуна на 30% ниже известного.
Относительную износостойкость определяют на типовой машине СМЦ вЂ” 2 при трении по абразивному кругу с использованием в качестве эталона стали 5.
Использование предлагаемого чугуна для отливки, например шаров шаровых мельниц, позволит повысить их стойкость и получить экономический эффект в сумме 3 млн.руб.
Формула изобретения
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, железо, о т л и ч а юся при минимальном содержании углерода и кремния и наоборот.
Чугун выплавляется в индукциондой печи с кислым тиглем.
Химический состав, механические свойства, модуль упругости, относительная износостойкость предлагаемого и известного чугунов в литом состоянии приведены в таблице.
