CS226261B1

CS226261B1 - Litina na odlitky odolná proti abrazivnimu opotřebeni

Info

Publication number: CS226261B1
Application number: CS365282A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Ing Csc Stuchlik; Zdenek Ing Konyvka; Jaroslav Jelinek; Ladislav Ing Vysocky; Vladimir Zika
Original assignee: Jaromir Ing Csc Stuchlik; Zdenek Ing Konyvka; Jaroslav Jelinek; Ladislav Ing Vysocky; Vladimir Zika
Priority date: 1982-05-18
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1984-03-19

Description

Vynález se týká litiny na odlitky^ odolné proti abrazivnímu opotřebení, která je zvlášť vhodná pro vysoce dynamicky namáhané strojní součásti vystavené intenzivnímu abrazivnímu opotřebení.

V současné době se pro dynamicky namáhané strojní součásti vystavené intenzivnímu abrazivnímu opotřebení používají podeutektoidní nízko až středně legované ocelolitiny s popuštěným martensitem, které dosahují vysoké pevnosti v ohybu a rázové houževnatosti a nízké poměrné odolnosti proti abrazivnímu opotřebení 1,6 až2,3.

Nevýhodou uvedených ocelí je, že po odlití následuje kalení a popouštění. Kalení se sestává z ohřevu na teplotu v rozmezí 20 až 50°G nad a po krátké austenitizaci následuje ochlazení do oleje. Popouštění martensitu se^ provádí nej častěji do I nebo II pásma popouštění. V převládajícím počtu sléváren jsou provozy tepelného zpracování vybaveny pouze žíhacími pecemi, u kterých není možné zajistit úzké rozmezí kalicích teplot a kalení do oleje.

Dále se pro uvedené účely používají chromniklové litiny o průměrném složení 2,40 až 2,90 % hmot. uhlíku, 5,50 až 5,00 % hmot. niklu a 1,40 až 2,40 % hmot. chrómu, které se nemusí po odlití dále tepelně zpracovat.

Litá struktura se sestává z křehkého a tvrdého martensitu tvořeného z desek se substrukturou dvojčat a malého množství austenitu. Při pomalém ochlazení kovu v pískové formě se martensit částečně popustí. Ve struktuře je vyloučeno asi 45 %

-τ eutektických karbidů týpu Fe^G. Litina dosahuje vysoké hodnoty tvrdosti 52 až 59 HEC a vysoké hodnoty poměrné odolnosti proti

5' abrazivnímu opotřebení = 2,7 až 5,0.

' Nevýhodou, uvedených chromniklových ocelí je nízká rázová houževnatost max. 5 J«cm2, nízké rozmezí pevnosti v ohybu, které činí 400 až 700 MPa a náchylnost materiálu, k vydrolování křehkých karbidů při dynamickém zatěžování povrchu. Litina je dále značně náchylná ke středové poresitě, ze které se při dynamickém zatěžování odlitků šíří trhliny a dochází často k předčasným lomům.

_r Uvedené nedostatky odstraňuje litina na odlitky, odolná proti, abrazivnímu opotřebení podle vynálezu. Litina obsahuje,

1,8 až 2,4 % hmot. uhlíku, 0,4 až 1,2 % hmot. manganu, 0,2 až

0,8 % hmot. křemíku, 26 až 3l % hmot. chrómu, 0,008 až 0,04 % hmot. síry a 0,008 až 0,05 % hmot. -fosforu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se při^á 0,05 až 0,2 % hmot. vanadu, 0,01 až

0,1 % hmot. titanu a 0,01 až 0,1 % hmot. hliníku. Ocel může dále obsahovat 0,4 až 1,2 % hmot. niklu, aby se u sílnostěnných odlitků potlačilo vyloučení perlitu v austeniticko-martensitické kovové matrici. ,

Výhodou litiny na odlitky podle vynálezu je, že se přidáním vanadu, titanu a hliníku ke konci tavby potlačí při krystalizaci odlitků transkrystalizační zóna, která způsobuje místní křehkost odlitků. Rovněž nedochází k vydrolování eutektických _Λ karbidů, neboi jsou houževnatějšího typu /CrFe/yC^ a jsou vyloučeny v drobných útvarech. Kovová matrice litého stavu se sestáf vá z 50 % houževnatého typu martensitu tvořeného jehlicemi se substrukturou dislokační a z 50 % austenitu. Při ochlazování v pískové formě se martensit Částečně popustí. Hodnota vrubové houževnatosti 6 až 8 J.cm², pevnost v ohybu 750 až 850 MPa, tvrdost 46 HRC.

Vynález je dále blíže popsán na příkladech jeho provedení.

- 4 Příklad 1

Mlecí desky do trubnatých mlýnů na mleti cementu byly vytvořeny z litiny na odlitky, která měla následující chemické složení % hmot.

uhlík 2,06 mangan * 0,68 křemík 0,41 .

fosfor 0,027 síra 0,030 chrom 29,40 vanad 0,16 titan 0,038 hliník 0,043

Tvrdost litiny tohoto chemického složení činila v litém stavu 46 HSC, rázová houževnatost 7,7 ď. cm², pevnost v ohybu 847 MPa a poměrná odolnost proti abrazivnímu opotřebení =2,9.

Při mletí cementu, dochází v <ř. komoře trubnatého mlýna o gí 2,2 m u mlecích, _řde sek jen k nepatrnému opotřebení. Prasknutí desek nebylo zjištěno, přestože na ně dopadaly velmi tvrdé koule. Vznik žlábků na mlecích deskách nebyl zaznamenán.

Příklad 2

Mlecí desky do trubnatých mlýnů na mletí cementu byly vytvořeny z litiny na odlitky následujícího chemického složení:

% hmot.

uhlík	2,15
Mangan	0,58
křemík	0,48.
fosfor	0,018
síra	0,010
chrom	27,80
vanad	0,17
titan	0,030
hliník	0,036
nikl	.0,70

Litina tohoto chemického složení měla stejné mechanické vlastnosti jako litina v příkladě 1. Také u těchto desek bylo zjištěno v 1.komoře trubnatého mlýna jen nepatrné opotřebení. Prasknutí desek ani vznik žlábků nebyly zaznamenány.

Claims

1. Litina na odlitky odolná proti abrazivnímu opotřebení obsahující 1,8 až 2,4 % hmot. uhlíku, 0,4 až 1,2 % hmot. manganu, 0,2 až 0,8 % hmot. křemíku, 26 až 31 hmot. chromil, 0,008 až 0,04 % hmot. síry, 0,008 až 0,05 % hmot. fosforu, vyznačující se tím,.že obsahuje 0,05 až 0,2 % hmot. vanadu, 0,01 až 0,1 % hmot. titanu a 0,01 až 0,1. % hmot. hliníku.

2. Litina podle bodu 1 vyznačená tím, že obsahuje 0,4 až 1,2 % hmot. niklu.