RU1813115C - Alloy for wear-resistant surfacing - Google Patents
Alloy for wear-resistant surfacingInfo
- Publication number
- RU1813115C RU1813115C SU4921147A RU1813115C RU 1813115 C RU1813115 C RU 1813115C SU 4921147 A SU4921147 A SU 4921147A RU 1813115 C RU1813115 C RU 1813115C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- wear
- vanadium
- nitrogen
- manganese
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к металлургии, в частности к электрошлаковой отливке или наплавке деталей. Сущность изобретени : дл повышени прочности, износостойкости и хладостойкости сплав дл износостойкой наплавки, содержащий углерод, хром, марганец, кремний, никель, азот дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мас%: углерод 3,2-4,5; хром 22-28; марганец 1,5-2,0; кремний 1,0-1,5; азот 0,05-0,01; ванадий 1,5-2,0; никель 0,2-0,6; железо остальное. 2 табл.The invention relates to metallurgy, in particular to electroslag casting or surfacing of parts. SUMMARY OF THE INVENTION: to increase strength, wear resistance and cold resistance, an alloy for wear-resistant surfacing containing carbon, chromium, manganese, silicon, nickel, nitrogen additionally contains vanadium in the following ratio, wt%: carbon 3.2-4.5; chrome 22-28; manganese 1.5-2.0; silicon 1.0-1.5; nitrogen 0.05-0.01; vanadium 1.5-2.0; nickel 0.2-0.6; iron the rest. 2 tab.
Description
Изобретение относитс к металлургии, в частности к электрошлаковой отливке или наплавке деталей, и заключаетс в разработке сплава, обеспечивающего высокие служебные свойства деталей, например зубьев ковшей экскаваторов, в услови х ударногабразивного изнашивани при положительных и отрицательных температурах .The invention relates to metallurgy, in particular to electroslag casting or surfacing of parts, and consists in the development of an alloy providing high service properties of parts, for example, teeth of excavator buckets, under conditions of shock-abrasive wear at positive and negative temperatures.
Цель изобретени - повышение хладостойкости сплава.The purpose of the invention is to improve the cold resistance of the alloy.
Поставленна цель достигаетс тем, что в чугун, содержащий углерод, хром, марганец , кремний, никель и азот дополнительно введен ванадий при следующем соотношении компонентов, %:This goal is achieved by the fact that in cast iron containing carbon, chromium, manganese, silicon, nickel and nitrogen, vanadium is additionally introduced in the following ratio of components,%:
Углерод3,2-4,4 Хром 22,0-28,0 . Марганец 1,5-2,0 Кремний 1,0-1.5 Ванадий 1,5-2,0 Азот 0,05-0,1Carbon 3.2-4.4 Chromium 22.0-28.0. Manganese 1.5-2.0 Silicon 1.0-1.5 Vanadium 1.5-2.0 Nitrogen 0.05-0.1
Никель0,2-0,6 Железо Остальное Детали, работающие в северных районах , имеют низкий срок службы, что объ сн етс охрупчиванием металла при отрицательных температурах, т.е. их недостаточной хладостойкостью. Охрупчивание железоуглеродистых сплавов при понижении температуры св зано с фазовыми превращени ми , при которых первичный и эвтектический аустенит превращаетс в мартенсит. Следовательно, дл обеспечени высоких свойств сплавов при отрицательных температурах или хладостойкости необходимо, чтобы аустенитна структура составл юща этих сплавов обладала повышенной устойчивостью против распада с образованием мартенсита. Это может быть достигнуто за счет рационального легировани сплава.Nickel 0.2-0.6 Iron Else Parts operating in the northern regions have a low service life, which is explained by embrittlement of the metal at low temperatures, i.e. their insufficient cold resistance. Embrittlement of iron-carbon alloys at lower temperatures is associated with phase transformations in which primary and eutectic austenite transforms into martensite. Therefore, in order to ensure high properties of the alloys at low temperatures or cold resistance, it is necessary that the austenitic structure of these alloys have increased resistance to decomposition with the formation of martensite. This can be achieved by rationally alloying the alloy.
Марганец вл етс довольно сильным аустенитообразующим элементом. При Manganese is a fairly strong austenite-forming element. At
Чвд иэCvd IE
ЫS
держании менее 1,5% Мп не наблюдаетс заметного изменени структуры и свойств сплавов. Фактически это то количество Мп, которое вводитс с помощью шихтовых материалов . В количестве от 1,5 до 2% мзрга- нец стабилизирует у -фазу, повыша хладостойкость сплава. При концентрации свыше 2% Мп происходит ухудшение свойств сплавов как при положительных, так и при отрицательных температурах, что св зано с формированием грубой крупнокристаллической структуры под вли нием марганца,holding less than 1.5% Mn there is no noticeable change in the structure and properties of the alloys. In fact, this is the amount of Mn that is introduced using the charge materials. In an amount of from 1.5 to 2%, the Mgzgene stabilizes the γ phase, increasing the cold resistance of the alloy. At a concentration of more than 2% Mn, the properties of alloys deteriorate both at positive and negative temperatures, which is associated with the formation of a coarse coarse-grained structure under the influence of manganese.
Более сильным аустенитообразующим элементом вл етс Ni.The stronger austenitic element is Ni.
Содержание менее 0,2% Ni малоэффективно , а более 0.6% Ml приводит к заметному удорожанию сплава, Концентраци NI, равна 0,2-0,6 в сочетании с 1,5-2,0% Мп, вл етс наиболее рациональной, повышающей устойчивость у -фазы. Отсутствие мартенсита в основе сплава благопри тно вли ет на его прочность. Аустенит, легированный Ni, надежно закрепл ет карбидную фазу, предохран ее от выкрашивани , что приводит к повышению износостойкости сплава. Отсутствие превращени аустени- та в мартенсит при охлаждении сплава ниже 0° С способствует сохранению высокой прочности и износостойкости при отрицательных температурах.A content of less than 0.2% Ni is ineffective, and more than 0.6% Ml leads to a noticeable rise in price of the alloy. The concentration of NI is 0.2-0.6 in combination with 1.5-2.0% Mp, is the most rational, increasing stability of the γ phase. The absence of martensite in the base of the alloy favorably affects its strength. Austenitic alloyed with Ni reliably fixes the carbide phase, preventing it from spalling, which leads to an increase in the wear resistance of the alloy. The absence of conversion of austenite to martensite upon cooling of the alloy below 0 ° C helps to maintain high strength and wear resistance at low temperatures.
Азот, вход щий в состав предложенного сплава, не только образует нитриды и карбонитриды, ной повышает устойчивость аустенита против распада, т.е. так же, как и Мп и №, способствует сохранению высоких свойств сплавов при снижении температуры ниже 0° С. При содержании менее 0,05% азот почти полностью расходуетс на обра- зование упрочн ющих фаз. В интервале концентрации 0,05-0,1% азот распредел етс между карбонитридами и твердым раствором , повыша устойчивость последнего. При содержании более 0,1% N образуетс большое количество карбонитридЬв, выкрашива сь б процессе изнашивани , не спо- собствуют повышению износостойкости и прочности сплава при положительных и отрицательных температурах.Nitrogen, which is part of the proposed alloy, not only forms nitrides and carbonitrides, but increases the stability of austenite against decomposition, i.e. in the same way as Mn and No., it contributes to the preservation of high properties of the alloys when the temperature drops below 0 ° C. At a content of less than 0.05%, nitrogen is almost completely spent on the formation of hardening phases. In a concentration range of 0.05-0.1%, nitrogen is distributed between carbonitrides and solid solution, increasing the stability of the latter. At a content of more than 0.1% N, a large amount of carbonitride Li is formed, tearing during the wear process, do not contribute to an increase in the wear resistance and strength of the alloy at positive and negative temperatures.
Ванадий вл етс сильным карбидо- и нитридообразующим элементом. Образу сошестйо с углеродом и с азотом упрочн ющие фазы, ванадий повышает износостойкость сплавов. Карбиды и карбонитриды, выдел сь из жидкого раствора -и вл сь центрами кристаллизации, способствуют измШИбнию структуры, что в свою очередь гтоло житёльно сказываетс на прочностьVanadium is a strong carbide and nitride forming element. The hardening phases vanadium formed along with carbon and nitrogen increase the wear resistance of the alloys. Carbides and carbonitrides, separated from a liquid solution and being centers of crystallization, contribute to a decrease in the structure, which in turn has a positive effect on the strength
сплава. Количество упрочн ющих фаз зависит от содержани V; Содержание менее 1,5% V малоэффективно из-за недостаточного количества упрочн ющих фаз. Введение свыше 2% V нецелесообразно из-за образовани большого количества химических соединений ванади , которые могут привести к повышению твердости и охруп- чиванию сплава, а также к значительному повышению его стоимости.alloy. The number of hardening phases depends on the content of V; A content of less than 1.5% V is ineffective due to the insufficient number of hardening phases. The introduction of more than 2% V is impractical due to the formation of a large number of chemical compounds of vanadium, which can lead to an increase in hardness and embrittlement of the alloy, as well as to a significant increase in its cost.
В отличие от титана, ванадий не только образует упрочн ющие фазы, но и легирует основу сплава, повыша ее устойчивость против распада при отрицательных температурах , т.е. повыша хладостойкость сплава . При введении более 2% ванади образующеес большре количество химических соединений ванади обедн ет эвтектический аустенит, снижает его устойчивость при понижении температуры ниже 0° С. При содержании менее 1,5% ванади образующеес количество упрочн ющих фаз вл ет- с недостаточным дл обеспечени хорошего сопротивлени образивному воздействию .Unlike titanium, vanadium not only forms hardening phases, but also alloys the alloy base, increasing its resistance to decomposition at negative temperatures, i.e. increasing the cold resistance of the alloy. With the introduction of more than 2% vanadium, the resulting large number of vanadium chemical compounds depletes eutectic austenite, decreases its stability when the temperature drops below 0 ° C. At a content of less than 1.5% vanadium, the resulting number of hardening phases is insufficient to provide good resistance figurative impact.
Углерод и хром вл ютс основными элементами, формирующими структуру сплава. От содержани этих элементов зависит количество и тип выдел емых карби-. дов. При содержании 3,2-4.5% С и 22-28% Сг образуютс в основном тригональные карбиды МтСз и. в небольшом количестве карбиды МзС. При содержании менее 3,2% С4 менее 22% Сг увеличиваетс количество карбидов цементитногр типа, что приводит к снижению сопротивлени абразивному воздействию. При содержании более 4,5 % С и 28% Сг образуетс большое количество тригональннх карбидов хрома. Это сопровождаетс обедне, нием основы сплава углеродом и хромом и снижением ее устойчивости , особенно при отрицательных температурах, т.е. дл такого сплава характерна низка хладостойкость и низка прочность ,. .Carbon and chromium are the main elements forming the alloy structure. The amount and type of excreted carbi depends on the content of these elements. Dov. With a content of 3.2-4.5% C and 22-28% Cg, mainly trigonal carbides MtCz and are formed. in a small amount of MZS carbides. With a content of less than 3.2% C4 less than 22% Cg, the amount of cementite type carbides increases, which leads to a decrease in resistance to abrasive action. Above 4.5% C and 28% Cr, a large amount of trigonal chromium carbides is formed. This is accompanied by lean days, lowering the base of the alloy with carbon and chromium, and a decrease in its stability, especially at low temperatures, i.e. such an alloy is characterized by low cold resistance and low strength. .
.;.-. .- . ъ .; .-. .-. b
Пример, Сплавы предложенного и изЁестного состава выплавл ли в индукционной печи с емкостью тигл 50 кг. При этом получали пластинчатые электроды размером 15x90x400 м,м- Пластинчатые электроды подвергали электрошлаковому переплаву в медном водоохлзждаемом кристаллизаторе размером 60x40x100 мм.,.Example, Alloys of the proposed and non-natural composition were melted in an induction furnace with a crucible capacity of 50 kg. In this case, plate electrodes with a size of 15x90x400 m were obtained, m - Plate electrodes were subjected to electroslag remelting in a copper water-cooled mold of 60x40x100 mm.,.
Из слитков вырезали образцы дл определени износостойкости и прочности при изгибе при положительных и при отрицательных температурах.Samples were cut from ingots to determine wear and bending strength at positive and negative temperatures.
В табл,1 приведен химический состав исследуемых сплавов, в табл.2 - механические свойства,Table 1 shows the chemical composition of the studied alloys, table 2 shows the mechanical properties,
Из табл.2 видно, что сплав предложенного состава имеет более высокую износостойкость во всем интервале концентраций элементов, что объ сн етс наличием в его структуре мелкодисперсных карбонитридов ванади , прочно закрепл емых в аустенит- ной матрице, не претерпевающей фазовых превращений при охлаждении сплава. Мелкодисперсна структура нар ду со стабильной аустенитной структурой, позвол ет повысить и прочность предложенного сплава как при положительных, так и при отрицательных температурах или его хладо- стой кость.It can be seen from Table 2 that the alloy of the proposed composition has higher wear resistance in the entire range of element concentrations, which is explained by the presence of finely dispersed vanadium carbonitrides in its structure, which are firmly fixed in the austenitic matrix, which does not undergo phase transformations upon cooling of the alloy. The finely dispersed structure along with a stable austenitic structure makes it possible to increase the strength of the proposed alloy both at positive and negative temperatures or its coldness.
00
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4921147 RU1813115C (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Alloy for wear-resistant surfacing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4921147 RU1813115C (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Alloy for wear-resistant surfacing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1813115C true RU1813115C (en) | 1993-04-30 |
Family
ID=21566158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4921147 RU1813115C (en) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Alloy for wear-resistant surfacing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1813115C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015175959A1 (en) | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Roman Radon | Hypereutectic white iron alloys comprising chromium and nitrogen and articles made therefrom |
-
1991
- 1991-03-25 RU SU4921147 patent/RU1813115C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 378492, кл. С 22 С 37/06, 1971. Авторское свидетельство СССР № 1447916,кл. С 22 С 37/08,1987. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015175959A1 (en) | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Roman Radon | Hypereutectic white iron alloys comprising chromium and nitrogen and articles made therefrom |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1219720A3 (en) | Heat and corrosion resistant cast stainless steels with improved high temperature strength and ductility | |
EP1337679A1 (en) | Grain-refined austenitic manganese steel casting having microadditions of vanadium and titanium and method of manufacturing | |
US4153017A (en) | Alloyed chilled iron | |
RU1813115C (en) | Alloy for wear-resistant surfacing | |
EP0416418B1 (en) | Method of making rocker arm | |
SU1089163A1 (en) | Cast iron | |
SU1571097A1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
SU1255659A1 (en) | Wear-resistant white iron | |
SU1581767A1 (en) | Cast iron | |
SU1125278A1 (en) | Wear-resistant alloy | |
SU1323227A1 (en) | Method of producing castings | |
RU1786172C (en) | Wear-resistant cast iron for deep drawing | |
SU1281600A1 (en) | Wear-resistant white cast iron | |
SU1219665A1 (en) | Charge for melting | |
SU1447916A1 (en) | Alloy for wear-resistance buildup | |
SU1406203A1 (en) | Cast iron | |
SU1206332A1 (en) | Cast iron | |
SU1747529A1 (en) | Cast iron | |
SU1447915A1 (en) | Cast iron | |
SU1065493A1 (en) | Cast iron | |
SU885331A1 (en) | Steel | |
RU2082815C1 (en) | Wear-resistant steel for the shaped ingots | |
SU908924A1 (en) | Foundary martensite steel | |
SU1036791A1 (en) | Wear resistant stell | |
SU785376A1 (en) | Cast iron |