DE666548C

DE666548C - Cast iron for objects that are exposed to abrasive wear

Info

Publication number: DE666548C
Application number: DEH144101D
Authority: DE
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1935-06-25
Filing date: 1935-06-25
Publication date: 1938-10-22

Description

Gußeisen für Gegenstände, die einem schmirgelnden Verschleiß ausgesetzt sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer bestimmten Gußeisen-Legierung als Werkstoff für formgußmäßig herzustellende Gegenstände, die einem schmirgelnden Verschleiß durch Erden und Steine, insonderheit feuchte Erden, wie Sand oder Ton, bei gleichzeitig hoher mechanischer Beanspruchung ausgesetzt sind. Bei dieser Beanspruchung kommt also ein Verschleiß durch Schmirgelung mit gleichzeitiger Korrosion und Oxydation des verschleißenden Werkstoffes infolge des Feuchtigkeitsgehaltes der Erden in Frage. Die Abnutzung selbst entsteht durch die Wechselwirkung des Werkstoffes und der Erden und ist somit eine reine Schleifwirkung mit Schmirgelung. Daneben muß bei solchen .Gegenständen die mechanische Festigkeit besonders hoch sein, da fast alle diese Gegenstände, für die erfindungsgemäß die Gußeisenlegierung verwendet werden soll, eine hohe Beanspruchung durch Druck und Biegung erfahren.Cast iron for objects that are exposed to abrasive wear The subject of the present invention is the use of a particular cast iron alloy as a material for objects to be produced by molding that are abrasive Wear from earth and stones, especially moist earth such as sand or clay, are exposed to high mechanical stress at the same time. With this stress So there is wear from sanding with simultaneous corrosion and oxidation the wearing material due to the moisture content of the earth in question. The wear itself is caused by the interaction of the material and the earth and is therefore a pure grinding effect with emery. In addition, must with such The mechanical strength of objects is particularly high, since almost all of these Articles for which the cast iron alloy is to be used according to the invention, experience high stress from pressure and bending.

Die erfindungsgemäß zu verwendende Gußeisenlegierung hat 1,5 bis 2 % Kohlenstoff, 9 bis unter 15 % Chrom, über r bis 3 0/0 Nickel, 1,2 bis unter 2 % Silicium, o,r bis o,6 % Mangan und die üblichen Gehalte an Verunreinigungen, einschließlich üblicher geringer Mengen Kupfer u. dgl., wobei der Kohlenstoffgehalt stets höher sein muß als der Siliciumgehalt.The cast iron alloy to be used according to the invention has 1.5 to 2% carbon, 9 to less than 15 % chromium, more than 3 to 3% nickel, 1.2 to less than 2% silicon, 0.1 to 0.6% manganese and the usual levels of impurities, including the usual small amounts of copper and the like, the carbon content always having to be higher than the silicon content.

Bei Fe-Cr-Legierungen beginnt die Erstarrung mit der Ausscheidung eines eisen- und chromreichen primären Mischkristalls und wird beendet durch die Bildung eines Carbideutektikums. Die Mischkristallanteile des Carbideutektikums und die angrenzenden Teile von primären Mischkristallen zerfallen in der Regel zu Perlit, vermutlich infolge der dort auftretenden Häufung stark steigernder Bestandteile. Hierdurch werden, wie sich herausgestellt hat, Festigkeit, Zähigkeit, Verschleißwiderstand heruntergesetzt und die inneren Spannungen erhöht.In the case of Fe-Cr alloys, solidification begins with precipitation a primary mixed crystal rich in iron and chromium and is terminated by the Formation of a carbide eutectic. The mixed crystal components of the carbide eutectic and the adjacent parts of primary mixed crystals tend to disintegrate Perlite, presumably as a result of the accumulation of strongly increasing components that occur there. As it turned out, this increases strength, toughness and wear resistance lowered and internal tensions increased.

Durch eingehende Versuche hat sich nun herausgestellt, daß Gußeisenlegierungen mit den genannten Gehalten an Kohlenstoff, Chrom, Nickel, Mangan und Silicium nicht diesen Zerfall zu Perlit zeigen, während dieser Zerfall mit höheren Kohlenstoffgehalten und andererseits mit niedrigen Chrom- und Nickelgehalten wieder eintritt. Der technische Fortschritt, den die vorliegende Erfindung bringt, besteht also darin, einmal den Zusammenhang zwischen dem Zerfall der Mischkristallanteile des Eutektikums und der angrenzenden Teile zu Perlit und den erwähnten Eigenschaften erkannt und zum anderen Legierungsgebiete ermittelt zu haben, in denen dieser Zerfall nicht eintritt.Thorough experiments have now shown that cast iron alloys with the mentioned contents of carbon, chromium, nickel, manganese and silicon not show this decay to pearlite, while this decay with higher carbon contents and on the other hand occurs again with low chromium and nickel contents. The technical So the progress that the present invention brings is once the Relationship between the disintegration of the mixed crystal components of the eutectic and the adjacent parts to perlite and the properties mentioned recognized and on the other To have identified alloy areas in which this decay does not occur.

Innerhalb der angegebenen- Grenzen für die einzelnen Legierungsbestandteile erweisen sich Gußeisenlegierungen mit 1,7 bis 1,9 % l,Cohlenstoff, 0,35 bis 0,45 % Mangan, 43 bis 1,5 °/0 Silicium, 12 bis 14 0/0 Chrom, 2,3 bis 2,8 0/0 Nickel, höchstens o, i 5 °/o Phosphor Schwefel als besonders geeignet. Es lassen sich hierdurch Biegefestigkeiten von 6o bis 8o kg/qmm bei gleichzeitiger Durchbiegung von 9 bis 14 mm erzielen, gemessen an- einem Probestab von 2o mm ..0' und 6oo mm Länge.Within the specified limits for the individual alloy components Cast iron alloys with 1.7 to 1.9% l, carbon, 0.35 to 0.45 turn out to be % Manganese, 43 to 1.5% silicon, 12 to 14 0/0 chromium, 2.3 to 2.8 0/0 nickel, at most 0.15% phosphorus Sulfur as particularly suitable. It This allows flexural strengths of 6o to 8o kg / sqmm with simultaneous Achieve a deflection of 9 to 14 mm, measured on a test rod of 20 mm ..0 ' and 6oo mm in length.

Als Beispiel einer erprobten Legierung ist zu nennen eine solche mit 1,8 % Kohlenstoff; 0,43'/, Mangan, I,360/, Silicium, I2,7 % Chrom, 2,90/, Nickel, 0,035/o Phosphor, 0,103"1, Schwefel. Eine solche Gußeisen-Legierung erreicht die außerordentlich hohe Biegefestigkeit von 74,7 kg/qmm bei einer Durchbiegung von i0,2 mm, gemessen an einem Probestab von 30 mm -(3# und 60o mm Länge. Aus dieser Legierung angefertigte Kopfnaben einer. Strangpresse hielten 305 Tage, während welcher Zeit io 675 t Schamotte durch diese Strangpresse verarbeitet wurden, während Naben aus Stahlguß mit o,6 % Kohlenstoff nur 28 Tage hielten, in denen 970 t durchgesetzt werden. Es errechnet sich damit eine io,ßfache Haltbarkeit der Legierung gegenüber Stahlguß mit o,6 % Kohlenstoff. Andere legierte Gußarten können dabei wegen zu hoher Sprödigkeit oder ungenügender Festigkeit, wie z. B. chroznl:egzerter Graugwß, überhaupt nicht verwendet werden.An example of a tried and tested alloy is one with 1.8% carbon; 0.43 '/, manganese, 1.360 /, silicon, I2.7% chromium, 2.90 /, nickel, 0.035 / o phosphorus, 0.103 "1, sulfur. Such a cast iron alloy achieves the extraordinarily high flexural strength of 74.7 kg / qmm with a deflection of 10.2 mm, measured on a test rod of 30 mm - (3 # and 60o mm length. Head hubs of an extrusion press made from this alloy lasted 305 days, during which time 10 675 t of chamotte were processed by this extrusion press, while hubs made of cast steel with 0.6% carbon only lasted 28 days, during which 970 tons were passed through. This results in a tenfold durability of the alloy compared to cast steel with 0.6% carbon Castings cannot be used at all because of their brittleness or insufficient strength, such as chrome-plated gray cast iron.

Die Gußeisenlegierung wird erfindungsgemäß verwendet für die bereits genannten Strangpressennaben,dann aber auch für deren Aufsatzmesser, für Tonkneter, Riffelwalzen, sonstige Maschinen und Vorrichtungen der Industrie der Erden und Steine, Sandaufbe " ungs- und Formmaschinen in Gieße- `srahlgebläse und dann für das ganze Gebiet der Hartzerkleinerung; insonderheit hierbei für Mahlkörper.The cast iron alloy is used according to the invention for the extrusion hubs already mentioned, but then also for their attachment knives, for clay kneaders, corrugated rollers, other machines and devices in the earth and stone industry, sand Aufbe "ungs- and molding machines in casting `blast blower and then for the whole area of hard grinding; in particular for grinding media.

Claims

PATTERN APPLICATION-IR: i. The use of cast iron alloys with I; 5 up to 2% carbon, 9 to under 15% chromium, over 1 to 3% nickel, 1.2 to under 2% silicon, 0.1 to 0.6% manganese, in which the carbon content is always greater is considered to be the silicon content, as a material to be produced by molding Objects exposed to abrasive wear and tear from earth, stones, slag and the like. Like. Are exposed.

2. The use of a cast iron alloy with 47 to 1.9% Carbon, 0.35 to 0.45% manganese, 1.3 to 1.5% silicon, 12 to 1q. ° / o chrome, 2.3 to 2.8 0/0 nickel, at most 0.15% phosphorus -L- sulfur as material for Objects according to claim i.