Литейный сплав на основе железа
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистическик
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51} М. Кл з (22) Заявлено 180231 (21) 3247906/22-02
С 22 С 38/28 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 2309.82. Бюллетень ¹ 35
Дата опубликования описания 23,09,82
133} УДК 669 ° 1-018. 2 (088.8) 1
I и
C.Н.Примеров, В.Г.Горенко, A.A.Øåéêo, Г.А.Щфинцев, В.Н.Голобородов, M.М.Верклов и В.A.×åáoòàðå : (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Институт проблем литья AH Украинской ССР (54) ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ HA ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА
1,5-2,5
0,1-2,0
0;3-0, 5
8,5-13
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к изысканию литейных износостойких сплавов на основе железа.
Известен сплав (11. на основе .желе" эа следующего химического состава, вес..Ъ .
Углерод 2-2,3
Марганец 1,7-2, О
Хром 10-12
Никель 0,3-0 5
Титан 0,25-0,45
Железо Остальное
Известный сплав может содержать примеси в количестве, вес.Ъ:
Кремний До 0,35
Сера До 0,06
Фосфор До 0,06
Железо Остальное
Недостатком известного сплава является низкая износостойкость.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является сплав (2)на основе железа следующего химического состава, вес.%:
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Титан 0,25-2,5
Ванадий 0,8-4,0
Алюминий О, 01-.0,05
Кальций . 0,03-0,3
Молибден 0,8-2,5
Железо Остальное
Недостатком известного сплава яв ляется низкая износостойкость.
Целью изобретения является повышение износостойкости.
Цель достигается тем, что сплав, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, алюминий, кальций и железо, дополнительно содержит никель и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 2,0-2,5
Кремний О, 1-0, 35
Марганец 1,7-2,0
Хром 10-12
Титан 0,05-0,10
Ванадий О, 05-0,25
Алюминий 0,01-0,05
Кальций 0,005-0,05
Никель О, 30-0 50
Редко з емец ь ные мет аллы 0,005 0,08
30 Железо
Остальное
960 30 4
Сплав выплавляют в 60 кг индукционной печи методом переплава.
Химсостав опытных плавок сплава приведен в табл. 1.
Т а б л и ц а 1
Содержание компонентов, вес.В
Углерод Кремний Марганец Хром Титан Ванадий Алюминий Кальций Никел Р3М
Предлагаеылй сплав
1,8
10 0,06 0,05
2,0
0,22
0,03
0 005 0,3 0,03
0,01, 0,4 0,08
0,05 0,5 0 005
11 0,05 0,12 0,01
0,35
1,7
2,2
0,05
12 О, 1 0,25
0,10
2,5
2,0
Известнйй сплав
1,8
10,5 О, 36 2,5
0,9
0,4
0i03 0,04 повышению износостойкости и улучшению структуры, большее их содержание вызывает образование иэбыточного количества окислов, которые, располагаясь на границах зерен, резко ухудшают механические свойства.
Благодаря кальцию и Р3М, взятых в указанных пределаХ, структура при- 15 обретает.мелкодисПерсное строение с заметно очищенными межэеренными границами. Одновременно снижается общее содержание неметаллических включений, газов, серы и фосфора, что благопри- 30 ятно сказывается на величину ударной вязкости. Введение редкоземельных металлов также способствует повышению износостойкости, так как при наличии карбидообраэующего элемента ванадия редкоземельные металлы оказывают благоприятное влияние на распределение и дисперсность карбидов. Являясь поверхностно-активными, редкоземельные метьюн и к "ьций тормозят диф- 40 ,фузию атомов в граничной зоне износа, что также может повышать износостойкость
Меньшее содержание кальция и редкоземельных металлов не приводит к
Исследуют механические свойства и износостойкость. Износостойкость определяют. на машине 1М-1 (машина
Амслера) по схеме вал-вкладыш. Вкладыш изготавливают из предлагаемого сплава и известного, вал-ролик-контртело изготавливают из стали 2Х13.
Приведенный износ при различных нагрузках определяют по потере веса пары трений за пройденный путь после приработки. Трение сухое.
В табл. 2 приведена износостойкость предлагаемого сплава в сравнении с известным.
Таблица 2
Приведеннный износ, г/км, при нагрузке
10 кг/см г1
Сплав
20 кг/см
Известный
Предлагаемый
1,8
0 5
0,31
1,62
0,36
0,97
0,2
Как видно иэ таблицы, предлагае- Предлагаемый сплав имеет значения мнй сплав превосходит известный по ударной вязкости 4,8-5,3 кгсм/см, е износостойкости. 65 твердости HR = 48-50, предела проч960 304
Формула изобретения
Составитель Э.Петренко
ТехредЖ.Кастелевич КорректорО.Билак
Редактор Н.Гунько
Заказ 7156/33 Тираж 660 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ности 96-98 кгс/мм на уровне этих значений для известного сплава.
Ожидаемый экономический эффект по предварительным расчетам составит около 18 тыс.руб. в год за счет износостойкости сплава и экономии дефицитного молибдена, который присутствует в известном сплаве.
Литейный сплав на основе железа, содержащий углерод, кремний, марга нец, хром, титан, ванадий, алюминий и кальций, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости, он дополнительно содержит никель и редкоземельные метаплы при следующем соотношении компонентов, вес.В:
Углерод 2,0-2,5
Кремний 0,1-0.,35
Марганец 0,7-2i0
Хром 10-12
Титан 0,05-0, 10
Ванадий 0,05-0 25
Алюминий 0,01-0 05
Кальций 0 005-0,05
10 Никель 0,30-0,50
Редкоземельные металлы 0,005-0,08
Железо Остальное
Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 452619, кл. С 22 С 39/14, 1974.
2. АвторскоЕ свидетедьство СССР
Р 712453, кл. С 22 С 38/28, 1977.
