PL184889B1 - Żeliwo odporne na ścieranie udarowo-abrazyjne, przeznaczone zwłaszcza na mielniki młynów - Google Patents

Abstract

Żeliwo odporne na ściernie udarowo-abrazyjne, przemaczone zwłaszcza na mielniki młynów, składające się z węgla, manganu oraz dodatków stopowych w postaci krzemu do 1%, miedzi 0,1-0,5%, a także zanieczyszczeń takich jak siarka do 0,03% i fosfor do 0,5%, reszta żelazo, znamienne tym, że zawiera 1,5-3,0% węgla, 5-20% manganu oraz dodatek 3,0-5,0% tytanu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest żeliwo odporne na ścieranie udarowo-abrazyjne, przeznaczone zwłaszcza na mielniki młynów.

Żeliwo austenityczne o bardzo dużej odporności na zużycie udarowo abrazyjne, ma zastosowanie tam, gdzie stosuje się odlewane części maszyn, które winny się cechować zarówno szczególną odpornością na udary, jak i znaczną twardością zwłaszcza jako tworzywo na mielniki młynów rozdrabniających materiały i surowce mineralne.

Cechą charakterystyczną dotychczas stosowanych w tym celu stopów jest występowanie struktur perlityczno-węglikowych o niskiej hartowności lub martenzytyczno-węglikowych np. w żeliwie stopowym poddanym hartowaniu, przy czym możliwe jest występowanie w osnowie austenitu szczątkowego. Są to w obu przypadkach gatunki żeliwa o małej odporności na udary mechaniczne, przy jednocześnie znacznej odporności na ścieranie typu abrazyjnego, np. podczas oddziaływania erozyjnego, przy czym żeliwo o strukturze martenzytyczno-węglikowej wymaga stosowania kosztownej obróbki cieplnej.

Istniejąca grupa stopowych gatunków żeliwa białego o znacznej odporności na udary, to wysokostopowe żeliwo węglikowe o osnowie na bazie austenitu niklowego, niklowomanganowego i manganowego, przy czym żeliwo manganowe o strukturze austenityczno-węglikowej, to żeliwo zawierające m.in. 1,8-2,2% wagowych węgla oraz 10-20% wagowych manganu. Bardziej złożone gatunki żeliwa manganowego, to żeliwo manganowo-wanadowe zawierające 2,3-2,7% wagowych węgla, 15-20% wagowych manganu oraz do 6,0% wagowych wanadu, a także żeliwo chromowo-manganowe zawierające 2,3-3,0% wagowych węgla, 8-15% wagowych manganu oraz od 12-30% chromu. Resztę w tych gatunkach żeliwa stanowi żelazo oraz m.in. krzem, miedź i inne dodatki stopowe, jak również zanieczyszczenia w postaci siarki oraz fosforu.

Żeliwo według wynalazku zawiera w procentach wagowych 1,5-3,0% węgla, poniżej 1% krzemu, od 5 do 20% manganu oraz dodatkowo 3,0-5,0%) Ti, resztę zaś stanowi żelazo oraz 0,1-0,5% miedzi, a także zanieczyszczenia w ilości do 0,5% fosforu oraz do 0,03% siarki.

W żeliwie według wynalazku osnowę stanowi niestabilny austenit manganowy o dużej odporności na udary dynamiczne, natomiast fazą umacniającą jest twardy węglik tytanu o dużej odporności na ścieranie, zwłaszcza typu abrazyjnego. Właściwości żeliwa według wynalazku mogą być regulowane poprzez obróbkę cieplną z wykorzystaniem zabiegów przesycania austenitycznej osnowy i kontrolowanego wydzielania umacniających ją węglików w procesie starzenia.

Odlewy wykonane z żeliwa według wynalazku mogą być poddane obróbce cieplnej poprzez wyżarzanie przesycające w temperaturze 900-980°C oraz kontrolowane chłodzenie na powietrzu, w wodzie lub roztworach wodnych oraz oleju.

Żeliwo według wynalazku cechuje się dużą odpornością na udary mechaniczne, a zarazem odpornością na zużycie ścierne typu udarowo-abrazyjnego, przy czym w zależności od

184 889 stosowanej obróbki cieplnej jego osnowa może się charakteryzować większą lub mniejszą twardością.

Przykład. Skład żeliwa jest następujący:

C-2,0% wagowych, Mn-8% wagowych, Si-0,5% wagowych, Ti-3,0% wagowych, Cu-0,5% wagowych, P-0,2% wagowych, S-0,02% wagowych, Fe-reszta.

Żeliwo to wstanie surowym, tj. po odlaniu bez obróbki cieplnej posiada twardość 42 HRC. Jego dwufazowa struktura składa się w 80%, z miękkiej fazy o mikrotwardości pHV==6000 MPa oraz w 20% z fazy twardej o mikrotwardości pHV= 10000 MPa.

Po przeprowadzonej obróbce cieplnej, np. przesycaniu w temperaturze 950°C i chłodzeniu w wodzie, a następnie starzeniu przez 2 godziny w temperaturze 500°C posiada twardość 40 HRC i strukturę dwufazową, przy czym miękka faza w ilości 75% posiada mikrotwardość pHV=4000 MPa, a pozostała faza twarda mikrotwardość llHV= 1-4000 MPa.

184 889

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz

Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Żeliwo odporne na ścieranie udarowo-abrazyjne, przeznaczone zwłaszcza na mielniki młynów, składające się z węgla, manganu oraz dodatków stopowych w postaci krzemu do 1%, miedzi 0,1-0,5%, a także zanieczyszczeń takich jak siarka do 0,03% i fosfor do 0,5%, reszta żelazo, znamienne tym, że zawiera 1,5-3,0% węgla, 5-20% manganu oraz dodatek 3,0-5,0% tytanu.