CS254887B1 - Cast iron with high abrasion resistance - Google Patents

Cast iron with high abrasion resistance Download PDF

Info

Publication number
CS254887B1
CS254887B1 CS856437A CS643785A CS254887B1 CS 254887 B1 CS254887 B1 CS 254887B1 CS 856437 A CS856437 A CS 856437A CS 643785 A CS643785 A CS 643785A CS 254887 B1 CS254887 B1 CS 254887B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
cast iron
abrasion resistance
high abrasion
cast
resistance
Prior art date
Application number
CS856437A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS643785A1 (en
Inventor
Miroslav Sittner
Oldrich Cieslar
Frantisek Kufa
Original Assignee
Miroslav Sittner
Oldrich Cieslar
Frantisek Kufa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miroslav Sittner, Oldrich Cieslar, Frantisek Kufa filed Critical Miroslav Sittner
Priority to CS856437A priority Critical patent/CS254887B1/en
Publication of CS643785A1 publication Critical patent/CS643785A1/en
Publication of CS254887B1 publication Critical patent/CS254887B1/en

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

Litina s vysokou odolností proti abrazi určená pro výrobu součástí vystavených intenzivnímu opotřebení abrazivními částicemi, např. pro kladiva drtičů strusky, má složení 2,8 až 3,1 % hmot. uhlíku, 24,0 až 26,0 % hmot. chrómu, 0,3 až 1,0 % hmot. manganu, 0,3 až 1,0 % hmot. křemíku, 0,1 až 0,2 % hmot. titanu, 0,1 až 0,2 % hmot. hliníku a 0,05 až 0,1 % hmot. boru. Pro hmotnější odlitky litina dále obsahuje od 0,4 do 0,6 % hmot. niklu a 1,0 až 1,5 % hmot. molybdenu. Jako technologickou přísadu litina obsahuje cér v množství od 0,05 do 0,1 % hmot.Cast iron with high abrasion resistance intended for the production of parts exposed to intensive wear by abrasive particles, e.g. for slag crusher hammers, has a composition of 2.8 to 3.1 wt. % carbon, 24.0 to 26.0 wt. % chromium, 0.3 to 1.0 wt. % manganese, 0.3 to 1.0 wt. % silicon, 0.1 to 0.2 wt. % titanium, 0.1 to 0.2 wt. % aluminium and 0.05 to 0.1 wt. % boron. For heavier castings, cast iron also contains from 0.4 to 0.6 wt. % nickel and 1.0 to 1.5 wt. % molybdenum. As a technological additive, cast iron contains cerium in an amount of from 0.05 to 0.1 wt. %

Description

Vynález se týká litiny s vysokou odolností proti abrazi, určené pro výrobu součástí vystavených intenzivnímu opotřebení abrazp.vními částicemi.The invention relates to cast iron with high abrasion resistance, intended for the production of parts exposed to intensive wear by abrasive particles.

V současné době se pro tento účel používá řada variant litin systému Fe-Cr-C se zvýšeným obsahem chrómu a popřípadě s přísadou dalších prvků. Důvodem pro vyšší obsah chrómu je skutečnost, že zhruba od 10 % hmotnosti chrómu v těchto litinách krystalizuje v závěru jejich primární krystalizace jako jedna z fází quasieutektika hexagonální karbid M?C3, který má vyšší tvrdost než cementit a litiny s tímto karbidem také vykazují nižší sklon ke křehkému lomu.Currently, a number of variants of cast irons of the Fe-Cr-C system with an increased chromium content and possibly with the addition of other elements are used for this purpose. The reason for the higher chromium content is the fact that from about 10% by weight of chromium in these cast irons, hexagonal carbide M?C 3 crystallizes at the end of their primary crystallization as one of the quasieutectic phases, which has a higher hardness than cementite and cast irons with this carbide also show a lower tendency to brittle fracture.

Používají se ve stavu kaleném nebo nízko popuštěném. Z toho mj. vyplývá požadavek jejich dobré prokalitelnosti při výrobě součástí větších hmotností? pro tento účel je základní složení modifikováno zpravidla přísadou molybdenu, niklu nebo mědi, které jejich prokalitelnost zlepšují. Odolnost proti abrazi je nejvýrazněji ovlivňována obsahem uhlíku v litině, ale ten je limitován koncentrací, odpovídající při daném celkovém složení litiny poloze rozhraní mezi austenitickým polem a oblastí primární krystalizace karbidu M^C3, při jejímž překročení při zvyšování obsahu uhlíku v litině se výrazně zvyšuje sklon litiny ke křehkému lomu a klesá také odolnost litiny proti abrazi.”They are used in a hardened or low-tempered state. This, among other things, results in the requirement for their good hardenability in the production of parts of greater mass? for this purpose, the basic composition is usually modified by the addition of molybdenum, nickel or copper, which improve their hardenability. Abrasion resistance is most significantly influenced by the carbon content in cast iron, but this is limited by the concentration corresponding, for a given overall cast iron composition, to the position of the interface between the austenitic field and the area of primary crystallization of carbide M^C 3 , when exceeded when the carbon content in cast iron increases, the tendency of cast iron to brittle fracture significantly increases and the resistance of cast iron to abrasion also decreases.”

Uvedenou nevýhodu odstraňuje litina s vysokou odolností proti abrazi podle vynálezu, obsahující od 2,8 do 3,1 % hmot. uhlíku, od 24,0 do 26,0 % hmot. ohromu, od 0,3 do 1,0 % hmot. manganu a od 0,3 do 1,0 % hmot. křemíku. Podstatou vynálezu je, že litina dále obsahuje hliník v množství od 0,1 do 0,2 % hmot., titan od 0,1 do 0,2 % hmot., bor od 0,05 do 0,1 % hmot. a jako technologickou přísadu cér od 0,05 do 0,1 % hmot. Podle dalšího význaku litina s vysokou prokalitelnosti určená pro odlitky větších hmotností obsahuje dále nikl v množství od 0,4 do 0,6 % hmot. a molybden od 1,0 do 1,5 % hmot.The above-mentioned disadvantage is eliminated by the cast iron with high abrasion resistance according to the invention, containing from 2.8 to 3.1 wt. % carbon, from 24.0 to 26.0 wt. % iron, from 0.3 to 1.0 wt. % manganese and from 0.3 to 1.0 wt. % silicon. The essence of the invention is that the cast iron further contains aluminum in an amount of from 0.1 to 0.2 wt. %, titanium from 0.1 to 0.2 wt. %, boron from 0.05 to 0.1 wt. % and as a technological additive cerium from 0.05 to 0.1 wt. %. According to another feature, the cast iron with high hardenability intended for castings of larger weights further contains nickel in an amount of from 0.4 to 0.6 wt. % and molybdenum from 1.0 to 1.5 wt. %.

Výhodou litiny podle vynálezu je zhruba o 30 % vyšší odolnost proti abrazi, než vykazuje odpovídající typ litiny pro výše uvedené účely dosud používaný, a to při srovnatelné nebo vyšší odolnosti proti křehkému lomu.The advantage of the cast iron according to the invention is that it has approximately 30% higher abrasion resistance than the corresponding type of cast iron used for the above purposes, with comparable or higher resistance to brittle fracture.

Litina podle vynálezu je výsledkem teoretického studia primární krystalizace litin tohoto typu a vlivu termodynamické interakce mezi atomy legujících prvků na mechanismus této krystalizace i posuv výše zmíněného rozhraní. Legující prvky jednak příznivě ovlivňují nukleační proces litiny tím, že zvyšují disperzi jak matrice, tak i eutektických fází, a tím zmenšují její sklon ke křehkému lomu i zvyšují odolnost proti abrazi. Legující prvky vytvářejí dále tvrdé karbidy, které krystalizují v matrici a zvyšují tím její odolnost proti abrazi, přičemž v důsledku své vysoké disperze nezvyšují sklon litiny ke křehkému lomu.The cast iron according to the invention is the result of a theoretical study of the primary crystallization of cast irons of this type and the influence of the thermodynamic interaction between the atoms of the alloying elements on the mechanism of this crystallization and the displacement of the above-mentioned interface. The alloying elements, on the one hand, have a positive effect on the nucleation process of the cast iron by increasing the dispersion of both the matrix and the eutectic phases, thereby reducing its tendency to brittle fracture and increasing its resistance to abrasion. The alloying elements also form hard carbides that crystallize in the matrix and thereby increase its resistance to abrasion, while due to their high dispersion they do not increase the tendency of the cast iron to brittle fracture.

Pro tyto účely je litina ve variantě pro odlitky menších hmotností legována hliníkem, titanem a borem, a ve druhé variantě, vyznačující se vysokou prokalitelnosti a určené pro výrobu hmotnějších odlitků, ještě navíc niklem a molybdenem. Do obou těchto litin je s výhodou použita technologická přísada 0,05 až 0,1 % hmot. céru, která příznivě ovlivňuje jejich nukleační mechanismus, a tím zlepšuje jejich mechanické vlastnosti i odolnost proti abrazi.For these purposes, the cast iron in the variant for castings of smaller weights is alloyed with aluminum, titanium and boron, and in the second variant, characterized by high hardenability and intended for the production of heavier castings, additionally with nickel and molybdenum. In both of these cast irons, a technological additive of 0.05 to 0.1 wt. % cerium is preferably used, which favorably affects their nucleation mechanism, thereby improving their mechanical properties and resistance to abrasion.

Litina s vysokou odolností proti abrazi je blíže osvětlena na následujících příkladech. Pro srovnání je uvedeno složení a vlastnosti dosud vyráběné litiny Cr 25 používané na výrobu odrazových lišt pro drtiče strusky Wageneder. V tabulce 1 je uvedeno složení srovnávací litiny Cr 25 (označ. A) a litiny podle 1. bodu předmětu vynálezu (označ. B) a 1. + 2. bodu předmětu vynálezu (označ. C).Cast iron with high abrasion resistance is illustrated in more detail in the following examples. For comparison, the composition and properties of the Cr 25 cast iron produced to date, used for the production of deflector bars for Wageneder slag crushers, are given. Table 1 shows the composition of the comparative Cr 25 cast iron (designation A) and the cast iron according to the 1st point of the subject of the invention (designation B) and the 1st + 2nd points of the subject of the invention (designation C).

Tabulka 1Table 1

LitinaCast iron

Cr Mn SiCrMnSi

Ti Al BTi Al B

NiNi

MoMo

A A 2,91 2.91 24,97 24.97 0,76 0.76 0,84 0.84 B B 2,90 2.90 25,02 25.02 0,68 0.68 0,77 0.77 0,19 0.19 0,14 0.14 0,11 0.11 C C 2,95 2.95 24,95 24.95 0,70 0.70 0,72 0.72 0,20 0.20 0,09 0.09 0,09 0.09 0,62 0.62 1,30 1.30

V tabulce 2 jsou uvedeny vlastnosti všech tří litin, a to v litém stavu (označ. 1), žíhané na měkko při 800 °C/4 hod./pec (označ. 2), žíhané na měkko a kaleno 950 °C/1 hod./ Vzduch (označ. 3) a žíhané naměkko a kaleno 950 °C/1 hod./pec 1 °C/min. (označ. 4).Table 2 shows the properties of all three cast irons, namely in the as-cast state (designation 1), soft-annealed at 800 °C/4 hrs/furnace (designation 2), soft-annealed and quenched 950 °C/1 hrs/air (designation 3) and soft-annealed and quenched 950 °C/1 hrs/furnace 1 °C/min. (designation 4).

Vedle hodnot úbytku při zkoušce abraze je důležitým materiálovým činidlem i tvrdost materiálu, protože výrazně ovlivňuje ekonomiku obrábění součástí.In addition to the abrasion test loss values, the hardness of the material is also an important material factor, as it significantly affects the economics of machining parts.

Hodnoty vlastností po velmi pomalém ochlazování z kalicí teploty simulují vliv větších tlouštěk odlitků na tyto vlastnosti.The property values after very slow cooling from the quenching temperature simulate the effect of larger casting thicknesses on these properties.

Tabulka 2Table 2

Litina Cast iron Tepelné zpracování Heat processing Tvrdost HV 10 Hardness HV 10 Max. průhyb (mm) Max. deflection (mm) Obytek při zkoušce abraze (g) Abrasion test resistance (g) A A 1 1 525 525 0,55 0.55 0,35 0.35 560 560 0,60 0.60 0,36 0.36 2 2 390 390 - - - - 425 425 - - - - A A 3 3 734 734 0,45 0.45 0,35 0.35 792 792 0,51 0.51 0,37 0.37 4 4 525 525 0,73 0.73 0,48 0.48 570 570 0,82 0.82 0,50 0.50 1 1 579 579 0,47 0.47 0,27 0.27 620 620 0,52 0.52 0,29 0.29 2 2 345 345 - - - - B B 373 373 - - 3 3 613 613 0,52 0.52 0,24 0.24 681 681 0,54 0.54 0,26 0.26 4 4 317 317 0,63 0.63 0,40 0.40 357 357 0,85 0.85 0,42 0.42 1 1 572 572 0,17 0.17 627 627 - - 0,18 0.18 2 2 464 464 - - . - . - C C 503 503 - - - - 3 3 627 627 0,36 0.36 0,16 0.16 707 707 0,49 0.49 0,18 0.18 4 4 357 357 0,55 0.55 0,36 0.36 402 402 0,68 0.68 0,40 0.40

Litina podle vynálezu může být použita na výrobu součástí, jako jsou lišty nebo kladiva drtičů na mleti strusky nebo vápence, vyložení skluzů násypek na zvonových závěrech vysokých pecí, zásobníků na substráty, lopaty metacích kol, částí odtahovacích a granulačních čerpadel a podobně.The cast iron according to the invention can be used for the production of components such as bars or hammers of crushers for grinding slag or limestone, lining of hopper chutes on bell-ends of blast furnaces, containers for substrates, buckets of throwing wheels, parts of hauling and granulating pumps and the like.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Litina s vysokou odolností proti abrazi, obsahující od 2,8 do 3,1 % hmot. uhlíku, od 24,0 do 26,0 % hmot. chrómu, od 0,3 do 1,0 % hmot. manganu a od 0,3 do 1,0 % hmot. křemíku vyznačená tím, že obsahuje hliník v množství od 0,1 do 0,2 % hmot., titan od 0,1 do 0,2 % hmot., bor od 0,05 do 0,1 % hmot. a jako technologickou přísadu cér od 0,05 do 0,1 % hmot.1. Cast iron with high abrasion resistance, containing from 2.8 to 3.1 wt. % of carbon, from 24.0 to 26.0 wt. % chromium, from 0.3 to 1.0 wt. % manganese and from 0.3 to 1.0 wt. % of silicon, characterized in that it contains aluminum in an amount of from 0.1 to 0.2% by weight, titanium from 0.1 to 0.2% by weight, boron from 0.05 to 0.1% by weight. and as a technological additive cerium from 0.05 to 0.1 wt. 2. Litina podle bodu 1, vyznačená tím, že dále obsahuje nikl v množství od 0,4 do 0,6 % hmot. a molybden od 1,0 do 1,5 % hmot.2. The cast iron according to claim 1, further comprising nickel in an amount of from 0.4 to 0.6% by weight. and molybdenum from 1.0 to 1.5 wt.
CS856437A 1985-11-11 1985-11-11 Cast iron with high abrasion resistance CS254887B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS856437A CS254887B1 (en) 1985-11-11 1985-11-11 Cast iron with high abrasion resistance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS856437A CS254887B1 (en) 1985-11-11 1985-11-11 Cast iron with high abrasion resistance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS643785A1 CS643785A1 (en) 1987-06-11
CS254887B1 true CS254887B1 (en) 1988-02-15

Family

ID=5411415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS856437A CS254887B1 (en) 1985-11-11 1985-11-11 Cast iron with high abrasion resistance

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS254887B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS643785A1 (en) 1987-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100402687C (en) Multielement high-nickel chromium wear-resistant cast iron and its prepn process
WO1984004760A1 (en) Tough, wear- and abrasion-resistant, high chromium hypereutectic white iron
US4043842A (en) Grinding members
UA76704C2 (en) Alloyed tool steel for cold working and process for making piece or tool of such steel using method of powder metallurgy
US3834950A (en) Ferrous alloys
CN111778446B (en) Mo-containing high-chromium wear-resistant alloy material and preparation method thereof
CN112680661B (en) A kind of alloy steel and preparation method thereof
CS254887B1 (en) Cast iron with high abrasion resistance
WO2009133920A1 (en) High‑hardness shot material
CS216227B2 (en) Castings resisting the abrasion and repeated impacts and method of making the same
JPH11131193A (en) Chisel for refractory crushing
EP0178894A2 (en) A method of heat treating high chromium cast ferrous-based alloys and a wearing element formed of a high chromium cast ferrous based alloy
US7875134B2 (en) Fe-based alloy having corrosion resistance and abrasion resistance and preparation method thereof
US3113861A (en) Austenitic steel alloy
JP2000328199A (en) Wear resistant material
RU2039840C1 (en) Wear-resistant cast iron
JPH05171373A (en) Powder high speed tool steel
GB2072702A (en) White cast iron
SU1281600A1 (en) Wear-resistant white cast iron
RU2030478C1 (en) Wear-resistant cast iron
US2336001A (en) Metallic blasting and abrasive material
JPS5911656B2 (en) High hardness wear-resistant cast iron
SU1725757A3 (en) Wear-resistant cast iron
SU1025749A1 (en) Wear resistant cast iron
RU2039841C1 (en) Wear-resistant cast iron