NO144244B - Wear-resistant, low-alloy white cast iron. - Google Patents
Wear-resistant, low-alloy white cast iron. Download PDFInfo
- Publication number
- NO144244B NO144244B NO770086A NO770086A NO144244B NO 144244 B NO144244 B NO 144244B NO 770086 A NO770086 A NO 770086A NO 770086 A NO770086 A NO 770086A NO 144244 B NO144244 B NO 144244B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- weight
- cast iron
- white cast
- alloy
- molybdenum
- Prior art date
Links
- 229910001037 White iron Inorganic materials 0.000 title claims description 27
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 20
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 20
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 23
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 21
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 19
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 7
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001309 Ferromolybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011820 acidic refractory Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007528 sand casting Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
- C21D5/04—Heat treatments of cast-iron of white cast-iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår et lavlegert, hvitt støpe- The present invention relates to a low-alloy, white cast
jern med høy hardhet og meget god slitasjebestandighet. iron with high hardness and very good wear resistance.
For visse anvendelser, slik som til malekuler eller klumper til bruk for f.eks. malmknusing, bestemmes egenskapene primært av mikrostrukturen. Hvitt støpejern inneholder flere faser (austenitt, karbid, perlitt, bai- For certain applications, such as for paintballs or lumps for use for e.g. ore crushing, the properties are primarily determined by the microstructure. White cast iron contains several phases (austenite, carbide, pearlite, bai-
nitt og martensitt), idet det innbyrdes forhold mellom bestanddelene bestemmer hardheten og holdbarheten. Mengden av hver fase i slike materialer bestemmes av sammenset-ningen, nedkjølingshastigheten fra smeltetemperatur til rom-temperatur og av varmebehandling.. For å oppnå høy hard- rivet and martensite), as the mutual relationship between the components determines the hardness and durability. The amount of each phase in such materials is determined by the composition, the cooling rate from melting temperature to room temperature and by heat treatment. To achieve high hardness
het, må det finnes betydelige mengder martensitt og karbid i mikrostrukturen. Disse faser kan oppnås ved .h|elp av riktig tilmåling tilpasset variable parametere ved frem-stillingen . hot, there must be significant amounts of martensite and carbide in the microstructure. These phases can be achieved with the help of correct measurements adapted to variable parameters during production.
Hvitt støpejern som tidliger er anvendt for maling i møller har enten vært ulegert eller legert med bare krom eller.med kombinasjoner av nikkel og krom. Imidlertid har hvitt støpe-jern av denne type vært beheftet med en rekke mangler. Ulegert hvitt støpejern og hvitt støpejern som inneholder White cast iron that was previously used for painting in mills has either been unalloyed or alloyed with only chromium or with combinations of nickel and chromium. However, white cast iron of this type has been plagued by a number of defects. Unalloyed white cast iron and white cast iron containing
krom har liten hardhet og derfor liten slitasjebestandighet. Hvitt støpejern som inneholder nikkel og krom har meget god slitasjebestandighet, men er kostbare å anvende på grunn av prisen på legeringsbestanddelene. chrome has low hardness and therefore low wear resistance. White cast iron containing nickel and chromium has very good wear resistance, but is expensive to use due to the price of the alloy components.
Et lavlegert,hvitt støpejern med høy hardhet og meget god slitasjebestandighet er angitt i kanadisk patent nr. 786. A low-alloy white cast iron with high hardness and very good wear resistance is disclosed in Canadian Patent No. 786.
270 og i en artikkel utgitt av J.C.T. Farge, P. Chollet og J. Yernaux i Foundry Trade Journal, 15, April 1971 med tittelen "Effect of Composition, Cooling-rate and Heat-treatment on Properties of a new Wear-resistant White Iron". 270 and in an article published by J.C.T. Farge, P. Chollet and J. Yernaux in Foundry Trade Journal, 15, April 1971 entitled "Effect of Composition, Cooling-rate and Heat-treatment on Properties of a new Wear-resistant White Iron".
Legeringselementene som er angitt i metallet er mangan, karbon, silisium, kobber og molybden, I kanadisk patent nr. 786.270 er angitt mangan i en mengde på 1,5 til 16 vekt%, fortrinnsvis mellom 2,5 og 5 vekt ss, karbon i området 2 til 4 vekt%, silisium i området 0 til 2 vekt55, kobber i området- The alloying elements indicated in the metal are manganese, carbon, silicon, copper and molybdenum. Canadian Patent No. 786,270 specifies manganese in an amount of 1.5 to 16% by weight, preferably between 2.5 and 5% by weight, carbon in in the range 2 to 4% by weight, silicon in the range 0 to 2% by weight55, copper in the range
0 til 2,5 vekt55 og molybden i området 0 til 1 vekt55, med det samlede innhold av kobber og molybden på minst 0,1 vekt?5. 1 den nevnte artikkel ble den kombinerte virkning av legerings-sammensetningen, nedkjølingshastigheten fra forskjellige ut-tømningstemperaturer, samt varmebehandling, på hardheten og mikrostrukturen av sandstøpte malekuler for møller som inneholdt omtrent 3,2 vekt?5 karbon og 0,5 vekt% silisium, under-søkt for området 0,75 til 4 vekt% mangan, med et kobberinn-hold på 0,5 og 1 vekt55, samt molybdeninnhold på 0,2 vekt%. 0 to 2.5 weight55 and molybdenum in the range 0 to 1 weight55, with the total content of copper and molybdenum of at least 0.1 weight?5. 1 the aforementioned article was the combined effect of alloy composition, cooling rate from different discharge temperatures, and heat treatment, on the hardness and microstructure of sand cast grinding balls for mills containing about 3.2 wt% carbon and 0.5 wt% silicon, investigated for the range 0.75 to 4% by weight of manganese, with a copper content of 0.5 and 1% by weight55, and a molybdenum content of 0.2% by weight.
Et alvorlig problem oppsto ved fremstilling av malemedier A serious problem arose in the production of painting media
for møller ved en sammensetning som angitt i kanadisk patent nr. 786.270. Hvitt støpejern som inneholder mangan ut over 1,5 vekt% har en tendens til, i smeltet tilstand, å angripe sure, ildfaste materialer som vanligvis brukes i smelteovner, slik som kupolovner. Heller ikke lyktes det helt å frem-stille malekuler i industriell målestokk i henhold til den fremgangsmåte som beskrives i den nevnte artikkel , først og fremst på grunn av det lave molybdeninnhold i legeringen. Mikrostrukturen i malekulene inneholdt betydelige mengder perlitt som forårsaket lav hardhet. Det var derfor nød-vendig å utvikle et hvitt støpejern som kunne fremstilles uten vanskeligheter og som oppviser høy hardhet og meget god slitasjebestandighet. for mills by a composition as set forth in Canadian Patent No. 786,270. White cast iron containing manganese in excess of 1.5% by weight tends, in the molten state, to attack acidic refractories commonly used in melting furnaces, such as cupola furnaces. Nor was it completely successful in producing grinding balls on an industrial scale according to the method described in the aforementioned article, primarily because of the low molybdenum content in the alloy. The microstructure of the grinding balls contained significant amounts of pearlite which caused low hardness. It was therefore necessary to develop a white cast iron which could be produced without difficulty and which exhibits high hardness and very good wear resistance.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse ble det funnet According to the present invention, it was found
at optimal hardhet og meget god slitasjebestandighet. kan oppnås med en legering som inneholder 2 til 4 vekt% karbon, 0,3 til 1,5 vekt% silisium, 0,5 til.1,5 vekt% mangan, 0,5 that optimal hardness and very good wear resistance. can be obtained with an alloy containing 2 to 4 wt% carbon, 0.3 to 1.5 wt% silicon, 0.5 to 1.5 wt% manganese, 0.5
til 1,5 vekt% kobber og 0,25 til 1 vekt% molybden, og resten jern med unntak av tilfeldige forurensninger som normalt, finnes i støpejern, idet legeringen har en mikrostruktur som i det vesentlige består av karbid og martensitt. to 1.5% by weight of copper and 0.25 to 1% by weight of molybdenum, and the rest iron, with the exception of random impurities which are normally found in cast iron, the alloy having a microstructure which essentially consists of carbide and martensite.
I en foretrukket utførelsesform inneholder legeringen omtrent 2,5 til 3 vekt% karbon, 0,6 til 0,9 vekts; In a preferred embodiment, the alloy contains about 2.5 to 3 wt% carbon, 0.6 to 0.9 wt%;
silisium, omtrent 1 vekt% mangan, omtrent 1 vekt% kobber og omtrent 0,5 vekt% molybden. silicon, about 1 wt% manganese, about 1 wt% copper and about 0.5 wt% molybdenum.
I det følgende skal beskrives et eksempel på fremstilling In the following, an example of production will be described
av legeringer i henhold til oppfinnelsen, under henvisning til tegningen , som viser forholdet mellom legeringens hardhet og det prosentvise innhold av molybden. of alloys according to the invention, with reference to the drawing, which shows the relationship between the hardness of the alloy and the percentage content of molybdenum.
Det ble utført er rekke forsøk for å undersøke virkningen A number of experiments were carried out to investigate the effect
av variasjoner i innholdet av karbon, silisium, mangan, kobber og molybden. Disse forsøk ble gjort for å fast-legge det brukbare området for hvert legeringselement. Følgende legeringer ble fremstilt og støpt til klumper eller kuler med diameter på omtrent 38mm: 1) Hvitt - støpe j ern med et nominelt innhold på 0,9 vekt% Si, 1 vekt% Mn, 1 vekt% Cu, 0,5 vekts Mo og enten 2,0, 2,5, 3,0,3,5 eller 4,0 vekt% C. of variations in the content of carbon, silicon, manganese, copper and molybdenum. These tests were done to determine the usable range for each alloy element. The following alloys were produced and cast into lumps or balls with a diameter of approximately 38mm: 1) White - cast iron with a nominal content of 0.9 wt% Si, 1 wt% Mn, 1 wt% Cu, 0.5 wt Mo and either 2.0, 2.5, 3.0, 3.5 or 4.0 wt% C.
2) Hvitt støpejern med et nominelt innhold på 3 vekt% c, 2) White cast iron with a nominal content of 3% c by weight,
1 vekt% Mn, 1 vekt% Cu, 0,5 vekt% Mo og enten 0,3,0,6, 0,9, 1,2 eller l,5vekt% Si. 1 wt% Mn, 1 wt% Cu, 0.5 wt% Mo and either 0.3, 0.6, 0.9, 1.2 or 1.5 wt% Si.
3) Hvitt støpejern med et nominelt innhold på 3 vekt% C,. 3) White cast iron with a nominal content of 3% by weight C,.
0,9 vekt% Si, 1 vekt% Cu, 0,5 vekt% Mo og enten 0,5, 0.9 wt% Si, 1 wt% Cu, 0.5 wt% Mo and either 0.5,
1,0 eller 1,5 vekt% Mn. 1.0 or 1.5 wt% Mn.
4) Hvitt støpejern med et nominelt innhold på 3 vekt% C, 4) White cast iron with a nominal content of 3% by weight C,
0,9 vekt% Si, 1 vekt% Mn, 0,5 vekts Mo og enten 0,5, 0.9 wt% Si, 1 wt% Mn, 0.5 wt Mo and either 0.5,
1,0 eller 1,5 vekt% Cu. 1.0 or 1.5 wt% Cu.
5) Hvitt støpejern med et nominelt innhold på 3 vekt% C, 5) White cast iron with a nominal content of 3% by weight C,
0,9 vekt% Si, 1 vekt% Mn, 1 ;vekt% Cu og enten 0, 0,25, 0,5 eller 1,0 vekts Mo. 0.9 wt% Si, 1 wt% Mn, 1 wt% Cu and either 0, 0.25, 0.5 or 1.0 wt Mo.
Tilsatsmaterialet i legeringen bestod hovedsakelig av følgende sammensetning: The additive material in the alloy mainly consisted of the following composition:
Råjern, stålskrap,ferromangan, ferrosilisium, ferro-molybden og kobberskrap. De forskjellige materialer ble smeltet i en kjerneløs induksjonsovn med smeltedigel av alumina. Det smeltede metall ble avslagget og heilt i en foroppvarmet, bevegbar trakt av leiregrafitt anbragt over støpestedet. På støpestedet var anordnet støpejernsformer som hver hadde utsparinger for klumper eller kuler med diameter på omtrent 3S mm, samt to kjøle-tanker, en for vannpåsprøyting og en for bråkjølingsvæske. Det smeltede metall ble heilt ned i trakten, og strømmet inn i formene gjennom passende åpninger. Formene var foroppvarmet til 120°C og var belagt med grafitt. Klumpene ble ristet ut av formene ved omtrent 900°C og ble enten kjølt med vanndusj eller bråkjøit i vann som inneholdt 20% "Agua-Quench". Nedkjølingshastighetene ble kontrollert med termoelementer innsatt i hulrom i klumpene mens metallet ennå var smeltet, og ble forbundet med et registrerende instrument. Registreringen av temperaturen startet ved uthellingen (900°C) og fortsatte inntil temperaturen i klumpene nådde 150°C. Det ble funnet at nedkgølingshastigheten varierte mellom 5 og 10°c pr. sekund, avhengig av kjølemediet. De støpte klumper ble deretter utsatt for en varmebehandling i 4 timer ved 260°C. Hardheten og mikrostrukturen av de støpte og varmebehand-lede klumper ergjengitti de følgnede tabeller, I og II. Pig iron, steel scrap, ferromanganese, ferrosilicon, ferro-molybdenum and copper scrap. The different materials were melted in a coreless induction furnace with an alumina crucible. The molten metal was scrapped and poured into a preheated, movable clay graphite hopper placed above the casting site. Cast iron molds were arranged at the casting site, each of which had recesses for lumps or balls with a diameter of approximately 3S mm, as well as two cooling tanks, one for water spraying and one for quenching liquid. The molten metal was poured into the funnel, and flowed into the molds through suitable openings. The molds were preheated to 120°C and were coated with graphite. The lumps were shaken out of the molds at approximately 900°C and were either water-cooled or quenched in water containing 20% "Agua-Quench". The cooling rates were controlled with thermocouples inserted into cavities in the lumps while the metal was still molten, and connected to a recording instrument. The recording of the temperature started at the pouring (900°C) and continued until the temperature in the lumps reached 150°C. It was found that the cooling rate varied between 5 and 10°c per second, depending on the refrigerant. The cast lumps were then subjected to a heat treatment for 4 hours at 260°C. The hardness and microstructure of the cast and heat-treated lumps are reproduced in the following tables, I and II.
Av resultatene kan gjøres følgende betraktninger: The following considerations can be made from the results:
1) Risikoen for dannelse av grafittflak i hvitt støpejern som inneholder 0,9 vekts silisium øker når karboninnhol-det overstiger 3 vekts. Hardheten for støpejern avtar normalt når innholdet av grafittflak øker. 2) Risikoen for dannelse av grafittflak i hvitt støpejern som inneholder 3 vekt% karbon, 1 vekts mangan, 1 vekt% kobber og 0,5 vekt% molybden.øker når silisiuminnholdet overstiger 0,9 vekts. Det har vanligvis vært antatt at silisiuminnhold på under 0,6 vekts påvirker flytbarheten for smeltet jern på en negativ måte, mens de foreliggende resultater viser at silisiuminnhold på mer enn 0,9 vekts øker tendensen til dannelse av grafittflak. Således bør fortrinnsvis silisiuminnholdet i legeringen ligge mellom 0,6 og 0,9 vekts. 3) I hvitt støpejern som inneholder 3 vekts karbon, 0,9 vekts silisium, 1 vekts kobber, 0,5 vekts molybden og 0,5 vekts mangan finnes små mengder perlitt. Dette indikerer at det finnes mer enn 0,5 vekts mangan for å unngå dannelse av perlitt. På den annen side har manganinnhold på mer enn. 1,5 vekts skadelig virkning på ildfaste materialer i ovnen. 4) I hvitt støpejern som inneholder 3 vekts karbon, 0,9 vekts silisium, 1 vekts mangan, 0,5 vekts molybden og 0,5 vekts kobber finnes små megder perlitt. Dette indikerer at det må være mer enn 0,5 vekts kobber tilstede for å unngå dannelse av perlitt. Med 1 vekts kobber finnes ikke perlitt i mikrostrukturen. En fortsatt økning fra 1,0 til 1,5 vekts kobber medførte ikke noen ytterligere forbedring av hardheten. <5>) Økning av molybdeninnholdet fra 0,25 til 0,5 vekts gir en betydelig økning av hardheten for hvitt støpejern som inneholder 3 vekts karbon, 0,9 vekts silisum, 1 vekt% mangan og 1 vekts kobber. På tegningen er vist hvilken virkning økning av molybdeninnholdet har på hardheten for legeringen. Det vil sees at en økning av molybdeninnholdet fra 0,25 til 0,5 vekts øker hardheten fra 615 B.H.N. til 710 B.H.N. når klumpene kjøles ved vannpå-sprøyting, og fra 635 til 690 B.H.N. når klumpene brå-kjøles i vann som inneholder 20 vekts "Aqua-Quench". Økning av molybdeninnholdet fra 0,5 til 1 vekt% senker hardheten ved klumper som kjøles ved vannpåsprøyting, 1) The risk of graphite flakes forming in white cast iron containing 0.9 weight of silicon increases when the carbon content exceeds 3 weight. The hardness of cast iron normally decreases as the content of graphite flakes increases. 2) The risk of graphite flake formation in white cast iron containing 3% by weight of carbon, 1% by weight of manganese, 1% by weight of copper and 0.5% by weight of molybdenum increases when the silicon content exceeds 0.9% by weight. It has usually been assumed that silicon content of less than 0.6 wt affects the fluidity of molten iron in a negative way, while the present results show that silicon content of more than 0.9 wt increases the tendency to form graphite flakes. Thus, the silicon content in the alloy should preferably be between 0.6 and 0.9 by weight. 3) In white cast iron containing 3 weight of carbon, 0.9 weight of silicon, 1 weight of copper, 0.5 weight of molybdenum and 0.5 weight of manganese, small amounts of pearlite are found. This indicates that there is more than 0.5 weight of manganese to avoid the formation of pearlite. On the other hand, manganese content of more than. 1.5 weight of harmful effect on refractory materials in the oven. 4) In white cast iron containing 3 weight of carbon, 0.9 weight of silicon, 1 weight of manganese, 0.5 weight of molybdenum and 0.5 weight of copper, there are small amounts of pearlite. This indicates that more than 0.5 weight of copper must be present to avoid the formation of pearlite. With 1 weight of copper, pearlite is not found in the microstructure. A continued increase from 1.0 to 1.5 weight copper did not result in any further improvement in hardness. <5>) Increasing the molybdenum content from 0.25 to 0.5 wt gives a significant increase in hardness for white cast iron containing 3 wt carbon, 0.9 wt silicon, 1 wt % manganese and 1 wt copper. The drawing shows the effect of increasing the molybdenum content on the hardness of the alloy. It will be seen that increasing the molybdenum content from 0.25 to 0.5 wt. increases the hardness from 615 B.H.N. to 710 B.H.N. when the lumps are cooled by water-on spraying, and from 635 to 690 B.H.N. when the lumps are quenched in water containing 20 weight of "Aqua-Quench". Increasing the molybdenum content from 0.5 to 1% by weight lowers the hardness of lumps cooled by water spraying,
og påvirker ikke i særlig grad hardheten for klumpene som bråkjøles i vann som inneholder 20 vekts "Aqua-Quench". Det øker imidlertid hardheten for klumpene and does not particularly affect the hardness of the lumps which are quenched in water containing 20 weight of "Aqua-Quench". However, it increases the hardness of the lumps
som senere ble varmebehandlet. which was later heat treated.
På bakgrunn av disse betraktninger er det klart at en optimal legeringssammensetningmed hensyn til å unngå dannelse av grafittflak og å oppnå høy hardhet og en mikrostruktur, som primært består av karbid og martensitt bør være som følger: On the basis of these considerations, it is clear that an optimal alloy composition with regard to avoiding the formation of graphite flakes and achieving high hardness and a microstructure, which primarily consists of carbide and martensite should be as follows:
2,5 til 3 vekts karbon 2.5 to 3 weight of carbon
0,6 til 0,9 vekts silisium 1 vekt% mangan 0.6 to 0.9 wt% silicon 1 wt% manganese
1 vekts kobber 1 weight of copper
0,5 vekts molybden 0.5 weight of molybdenum
Prøver utført ved vanlige støperibetingelser har vist at det nye hvite støpejern i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan smeltes og støpes under anvendelse av vanlig praksis og støpemetoder i støperiet. Smelteutstyret som ble brukt ved disse støperiprøver har vært en induksjonsovn av tunnel-typen. Imidlertid kunne også ha vært brukt annet smelteutstyr, slik som kupolovner eller foskjellige typer elektriske ovner. Det er utført forsøk med malekuler med diameter på 38 mm, støpt i permanentformer. Tests carried out under normal foundry conditions have shown that the new white cast iron according to the present invention can be melted and cast using normal practice and casting methods in the foundry. The melting equipment used in these foundry tests was a tunnel-type induction furnace. However, other melting equipment could also have been used, such as cupola furnaces or different types of electric furnaces. Experiments have been carried out with painting balls with a diameter of 38 mm, cast in permanent molds.
Sandstøping kan også anvendes forutsatt at produktene ristes ut av formene ved en temperatur på 750°C eller høyere. Sand casting can also be used provided that the products are shaken out of the molds at a temperature of 750°C or higher.
Det ble utført laboratorieprøver og maleprøver i mølle med malekuler med diameter på 38 mm, støpt av den foretrukne legering og behandlet etter den foretrukne fremgangsmåte. Resultatene er angitt i tabell III. Laboratory tests and grinding tests were carried out in a mill with grinding balls with a diameter of 38 mm, cast from the preferred alloy and treated according to the preferred method. The results are shown in Table III.
+_Stavprøve: En sylindrisk stav (6,4 mm diameter, 2,5 cm lang) +_Rod sample: A cylindrical rod (6.4 mm diameter, 2.5 cm long)
ble maskinert av de malemedier som skulle prøves. Staven beveges frem og tilbake over smergel-lerret med 180 mesh alumina, belastet med 6,8kp, med samtidig rotasjon om sin akse med 20 omdr/min. Etter 7 minutter ble prøven avbrutt, og vekttap for staven ble funnet. was machined by the grinding media to be tested. The rod is moved back and forth over the emery cloth with 180 mesh alumina, loaded with 6.8 kp, with simultaneous rotation about its axis at 20 rev/min. After 7 minutes the test was stopped and weight loss for the rod was found.
++ Prøverutført i kulemøller i industriell målestokk over ++ Tests carried out in ball mills on an industrial scale above
flere måneder. several months.
Det vil sees at det hvite støpejern i henhold til oppfinnelsen oppviser bedre slitasjebestandighet enn kromholdig hvitt støpe-jern og smistål. Hittil har smistål vært det best brukte materialet for malmknusing i Nord-Amerika. Og dette materialets slitasjebestandighet er den samme som for hvitt støpejern som inneholder nikkel og krom. It will be seen that the white cast iron according to the invention exhibits better wear resistance than chrome-containing white cast iron and forged steel. Until now, wrought steel has been the most widely used material for ore crushing in North America. And the wear resistance of this material is the same as that of white cast iron containing nickel and chromium.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA261,107A CA1052599A (en) | 1976-09-13 | 1976-09-13 | Wear resistant low alloy white cast iron |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO770086L NO770086L (en) | 1978-03-14 |
| NO144244B true NO144244B (en) | 1981-04-13 |
| NO144244C NO144244C (en) | 1981-07-29 |
Family
ID=4106852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO770086A NO144244C (en) | 1976-09-13 | 1977-01-11 | Wear-resistant, low-alloy white cast iron |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU503700B2 (en) |
| BR (1) | BR7608825A (en) |
| CA (1) | CA1052599A (en) |
| GB (1) | GB1499290A (en) |
| IT (1) | IT1084846B (en) |
| NO (1) | NO144244C (en) |
| YU (1) | YU216577A (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2447753A1 (en) * | 1979-02-05 | 1980-08-29 | Thome Cromback Acieries | PROCESS FOR MANUFACTURING GRINDING BODIES WITH AXIAL SYMMETRY IN FERROUS ALLOY AND NEW GRINDING BODIES OBTAINED BY THIS PROCESS |
| FR2587727B1 (en) * | 1985-09-23 | 1988-01-15 | Rhone Poulenc Rech | NOVEL GRAY CAST IRON HAVING IMPROVED CORROSION BEHAVIOR IN HOT CONCENTRATED SULFURIC ACID |
| US5034069A (en) * | 1988-07-15 | 1991-07-23 | Norcast Corporation | Low white cast iron grinding slug |
| CN103981430A (en) * | 2014-05-07 | 2014-08-13 | 中建材宁国新马耐磨材料有限公司 | Low-chromium alloy cast ball |
| RU2557436C1 (en) * | 2014-09-29 | 2015-07-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Cast iron |
| RU2634535C1 (en) * | 2016-08-23 | 2017-10-31 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОШАР" | Method for ceramic grinding bodies producing |
| CN114480791A (en) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 安徽华聚新材料有限公司 | Quenching heat treatment process of wear-resistant cast ball and wear-resistant cast ball |
-
1976
- 1976-09-13 CA CA261,107A patent/CA1052599A/en not_active Expired
- 1976-12-08 AU AU20348/76A patent/AU503700B2/en not_active Expired
- 1976-12-10 GB GB51687/76A patent/GB1499290A/en not_active Expired
- 1976-12-30 BR BR7608825A patent/BR7608825A/en unknown
-
1977
- 1977-01-11 NO NO770086A patent/NO144244C/en unknown
- 1977-05-12 IT IT23484/77A patent/IT1084846B/en active
- 1977-09-12 YU YU02165/77A patent/YU216577A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1084846B (en) | 1985-05-28 |
| GB1499290A (en) | 1978-01-25 |
| YU216577A (en) | 1983-01-21 |
| CA1052599A (en) | 1979-04-17 |
| AU503700B2 (en) | 1979-09-13 |
| NO144244C (en) | 1981-07-29 |
| AU2034876A (en) | 1978-07-06 |
| BR7608825A (en) | 1977-10-25 |
| NO770086L (en) | 1978-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4512804A (en) | Work-hardenable austenitic manganese steel and method for the production thereof | |
| US3941589A (en) | Abrasion-resistant refrigeration-hardenable white cast iron | |
| CN108103392A (en) | A kind of high-strength ductile cast iron production method | |
| KR850000805B1 (en) | Austenitic wear resistant steel | |
| JP4366475B2 (en) | High-alloy glen cast iron material for hot rolling rolls made by centrifugal casting | |
| CN110438390A (en) | A kind of the petroleum pipeline valve body steel and its production method of the big specification pole material of Φ 280mm | |
| US4194906A (en) | Wear resistant low alloy white cast iron | |
| JPS60121253A (en) | Spheroidal graphite cast iron | |
| Opapaiboon et al. | Effect of chromium content on heat treatment behavior of multi-alloyed white cast iron for abrasive wear resistance | |
| US5043028A (en) | High silicon, low carbon austemperable cast iron | |
| NO144244B (en) | Wear-resistant, low-alloy white cast iron. | |
| CA1221560A (en) | Work-hardenable austenitic manganese steel and method for the production thereof | |
| US5034069A (en) | Low white cast iron grinding slug | |
| US4224064A (en) | Method for reducing iron carbide formation in cast nodular iron | |
| US4338128A (en) | Low alloy white cast iron | |
| JP3964675B2 (en) | Non-austempered spheroidal graphite cast iron | |
| Lui et al. | High-temperature properties of ferritic spheroidal graphite cast iron | |
| US3392013A (en) | Cast iron composition and process for making | |
| CN109972024A (en) | A kind of preparation method of pinion steel Steel Bar and preparation method thereof and rod iron | |
| CN110592482A (en) | Super wear-resistant high-chromium alloy steel and production process thereof | |
| JPS6056056A (en) | Process-hardenable austenite manganese steel and manufacture | |
| RU2105821C1 (en) | Method for production of ingots from wear-resistant steel | |
| RU2113495C1 (en) | Method of manufacturing cast blank of wear-resistant cast iron for quick-wearable parts | |
| CN110029282B (en) | Tungsten element segregation toughened alloy and casting and heat treatment method thereof | |
| CN107557658A (en) | A kind of manufacture method of cast-iron crankshaft |