RU1803454C - Лигатура дл чугуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии. Лигатура дл  чугуна, содержит, мас.%: углерод 1,2-5; никель 5-12; кремний 3-7,5; медь 3-5; хром 1-3; кобальт 0,1-0,5; бориды ванади  12,2-15,5; нитриды магни  11,3-14,1; иттрий 10,5-13,0 и железо - остальное. Удельна  герметичность модифицированного чугуна составл ет 688-705 кГс/см2, эксплуатационна  стойкость равна 1272- к1370 циклам. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к лигатурам дл  микролегировани  и модифицировани  серых износостойких чугунов, работающих в услови х гидроабразивного изнашивани .

Цель изобретени  - повышение герметичности и эксплуатационной стойкости чугуна .

Лигатура дл  чугуна, содержаща  углерод , никель, кремний, хром, кобальт, медь и железо, дополнительно содержит бориды ванади , нитриды магни  и иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод

Никель

Кремний

Хром

Кобальт

Медь

Бориды ванади 

Нитриды магни 

Иттрий .

Железо

1,2-5

5-12

3-7,5

1-3

0,1-0,5

3.0-5,0

12,2-15,5

11,3-14,1

10,5-13,0

Остальное.

Дополнительное введение боридов ванади  в количестве 12,2-15,5% микролегирует и упрочн ет матрицу, повышает коррозионную стойкость, герметичность и эксплуатационную стойкость чугуна. При концентрации их до 12,2% повышение герметичности и эксплуатационной стойкости недостаточно. При увеличении концентрации боридов ванади  более 15,5% снижаютс  пластические свойства, однородность структуры и эксплуатационна  стойкость.

Нитриды магни  в количестве 11,3- 14,1% служат центрами графитизации, измельчают графит и повышают сопротивл емость чугуна износу, что обеспечивает повышение эксплуатационной стойкости. При концентрации нитридов магни  до 11,3% модифицирующий эффект и повышение эксплуатационной стойкости недостаточны. Верхний предел их концентрации обусловлен повышением угара, снижением однородности структуры, коррозионно-эрозионной стойкости и герметичности чугуна в отливках.

Иттрий введен как химически активна  модифицирующа  добавка, очищающа  границы зерен, повышающа  компактность

ел

с

со

о ы

N

ел

4

графита, плотность чугуна, механические и эксплуатационные свойства.Модифицирующее и сфероидизирующее вли ние иттри  начинает сказыватьс  с концентрации 10,5%. При концентрации иттри  более 13% усиливаетс  отбел чугуна.снижаютс  упруго-пластические и эксплуатационные свойства.

Никель повышает однородность структуры , герметичность и эксплуатационную стойкость, поэтому его содержание повышено до 5-12%. При концентрации никел  до 5% недостаточна герметичность, а верхний предел его концентрации обусловлен снижением стабильности структуры чугуна и его эксплуатационных свойств.

Содержание графитизирующих (углерод 1,2-5% и кремний 3-7,5%) и перлитизи- рующих (медь 3-5%, кобальт 0,1-0,5% и хром 1-3%) прин то в соответствии с принимаемой их концентрацией в лигатурах, используемых дл  микролегировани  серых износостойких чугунов с повышенной герметичностью чугуна в отливках, При повы- . шении их концентрации выше верхних пределов снижаетс  однородность структуры и стабильность герметичности и эксплуатационных свойств.

Пример. Плавки лигатур провод т в открытых индукционных печах под слоем древесного угл . Сначала загружают феррохром ФХ800, никель НПЗ, стальной лом, медь МО и древесный уголь. После перегрева расплава до 1280°±10°С провод т рас- кисление ферросилицием ФС75 и присадку феррокобальта, боридов ванади , азотированного магни  МгЗН и металлического иттри  Итт2. Затем расплав дважды перемешивают и разливают в металлические формы.

В табл. 1 приведены химические составы лигатур.

Износостойкие чугуны выплавл ют в индукционных печах открытого типа с перегревом до температуры 1480-1500°С. Лигатуры ввод т в разливочные ковши в количестве 0,35% от массы заливаемого расплава. Химический состав чугуна перед модифицированием , мас.%: углерод 3,2-3,3; кремний 2,0-2,1; марганец 0,6-0,8; хром до 0,06; сера до 0,05: фосфор 0,03-0,05; азот 0,03-0,05 и железо - остальное. Лигатуры измельчают до фракции 0,1-0,5 мм и ввод т при температуре 1430-1450°С.

Claims (1)

1. в табл. 2 приведены данные о удельной герметичности, механических и эксплуатационных свойствах модифицированных из- носостойких чугунов, Удельную герметичность определ ют на плоских об- разцах толщиной 3 мм при испытании на гидроплотность на гидравлических стендах. Механические свойства определ ют на цилиндрических образцах в соответствии с ГОСТ 1497-84, а эксплуатационную стой- кость - в услови х гидроабразивного изнашивани  образцов 010 мм и длиной 45 мм. Как видно из данных табл. 2, предложенна  лигатура обеспечивает более высокие эксплуатационные свойства и удельную герметичность, чем известна  лигатура. Формула изобретени  Лигатура дл  чугуна, содержаща  углерод , никель, кремний, хром, кобальт, медь и железо, отличающа с  тем, что, с целью повышени  герметичности и эксплуатационной стойкости чугуна, она дополнительно содержит бориды ванади , нитриды магни  и иттрий при следующем соотношении компонентов , мас.%:

   углерод1,2-5 никель 5,0-12; кремний 3,0-7,5; хром 1-3; кобальт 0,1-0,5; медь 3,0-5;

   бориды ванади 12,2-15,5; нитриды магни  11,3-14,1; иттрий 10,5-13; железо остальное.

   Таблица 1

   Таблица 2