RU2307171C2 - Способ получения отливок из износостойкого белого чугуна - Google Patents
Способ получения отливок из износостойкого белого чугуна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307171C2 RU2307171C2 RU2005130870/02A RU2005130870A RU2307171C2 RU 2307171 C2 RU2307171 C2 RU 2307171C2 RU 2005130870/02 A RU2005130870/02 A RU 2005130870/02A RU 2005130870 A RU2005130870 A RU 2005130870A RU 2307171 C2 RU2307171 C2 RU 2307171C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cast iron
- iron
- cerium
- mass
- producing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению отливок из белого чугуна, используемых в качестве быстроизнашивающихся деталей, например мелющих тел шаровых мельниц, сменных деталей горнорудного, металлургического и нефтегазодобывающего оборудования. В печи выплавляют чугун следующего химического состава, мас.%: углерод - 3,1-3,9; кремний - 2,10-2,65; марганец - 0,60-0,80; хром - 0,80-1,00; никель - 0,65-1,00; медь - 0,80-1,00; ванадий - 1,00-1,60; железо - остальное, при этом борсодержащую и церийсодержащую лигатуру вводят непосредственно в разливочный ковш до содержания в чугуне, мас.%: бора - 0,02-0,06; церия - 0,02-0,05. Изобретение позволяет получить отливки из чугуна с высокой твердостью, равномерной во всех их частях, обеспечивающей высокую износостойкость при относительной невысокой стоимости отливок за счет снижения содержания дорогих и дефицитных легирующих элементов. 4 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения отливок из белого чугуна, которые могут использоваться в качестве быстроизнашивающихся деталей, например мелющих тел шаровых мельниц, сменных деталей горнорудного, металлургического оборудования, а также деталей нефтегазодобывающего оборудования.
Известен способ получения отливок из белого чугуна, включающий изготовление их в песчано-глинистых формах, при этом чугун содержит, мас.%:
Углерод | 1,8-3,6 |
Кремний | 3,0-3,5 |
Марганец | 0,2-5,0 |
Хром | 3,5-4,9 |
Алюминий | 0,01-0,8 |
Молибден | 0,01-0,2 |
Ванадий | 0,01-0,5 |
Медь | 0,1-1,8 |
Никель | 0,1-0,5 |
Церий | 0,01-0,3 |
Кальций | 0,01-0,3 |
Железо | остальное |
Чугун имеет твердость НВ 228 - НВ 652. Пониженная твердость этого чугуна достигается в медленно охлаждаемых частях отливки, имеющих в силу этого структуру серого чугуна, а повышенная - в быстроохлаждаемых частях отливки, имеющих структуру белого чугуна, между которыми находится переходная зона от структуры серого к структуре белого чугуна.
Недостатками этого чугуна являются: неравномерная твердость в разных частях отливки, пониженная твердость в медленно охлаждаемых частях отливки, что предопределяет их низкую износостойкость, высокое содержание дорогих и дефицитных легирующих элементов (хром, никель, молибден, медь, церий, кальций), что определяет высокую стоимость чугуна из-за наличия дорогих легирующих элементов. (См. Н.Г.Гиршович. Чугунное литье. Металлургиздат, 1949, с.463-469.)
Известен способ получения литой заготовки из белого износостойкого чугуна для быстроизнашиваемой детали, включающий выплавку, легирование и модифицирование чугуна, с получением заданного состава чугуна, получение отливки заливкой заданного состава чугуна в песчаную или металлическую форму, очистку и термообработку отливки, отличающийся тем, что выплавку чугуна осуществляют расплавлением в электропечи железоуглеродистой шихты с одновременным легированием его на заданный состав, модифицирование осуществляют силикобарием при сливе в ковш нагретого в печи до температуры 1400-1470°С расплава, а термообработку осуществляют в виде высокотемпературной нормализации с нагревом до температуры 1050-1100°С и выдержкой при ней 2-3 ч и последующего высокотемпературного отпуска с нагревом до температуры 690-710°С, выдержкой при ней 6-7 ч и охлаждением с печью до температуры 400°С, а затем на воздухе, при этом после модифицирования получают чугун следующего состава, мас.%:
Углерод | 2,4-4,0 |
Кремний | 0,5-1,5 |
Марганец | 2,0-4,0 |
Никель | 2,0-4,0 |
Хром | 8,0-12,0 |
Молибден | 0,5-0,8 |
Бор | 0,1-0,3 |
Барий | 0,005-0,001 |
Фосфор | 0,02-0,10 |
Сера | 0,02-0,07 |
Железо | Остальное |
(См. описание к патенту РФ №2113495, МПК 6 С21С 1/08, опубл. 20.06.1998 г.).
Недостатки этого аналога аналогичны недостаткам предыдущего способа.
Задачей и техническим результатом изобретения является получение отливок из чугуна с высокой твердостью, равномерной во всех их частях, обеспечивающей высокую их износостойкость при относительной невысокой стоимости отливок.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения отливок из износостойкого белого чугуна, включающем выплавку чугуна и последующую заливку его в разливочный ковш, выплавляют чугун в индукционной или дуговой печи следующего химического состава, мас.%:
Углерод | 3,1-3,9 |
Кремний | 2,10-2,65 |
Марганец | 0,60-0,80 |
Хром | 0,80-1,00 |
Никель | 0,65-1,00 |
Медь | 0,80-1,00 |
Ванадий | 1,00-1,60 |
Железо | остальное |
а затем непосредственно в разливочный ковш вводят борсодержащую и церийсодержащую лигатуру до содержания в чугуне, мас.%:
Бор | 0,02-0,06 |
Церий | 0,02-0,05 |
Предлагаемый способ получения отливок из белого чугуна позволяет получить структуру белого чугуна высокой твердости и износостойкости при невысокой себестоимости отливок.
При введении борсодержащей и церийсодержащей лигатуры чугуна непосредственно в разливочный ковш достигается быстрая его кристаллизация и быстрое охлаждение отливок, что при определенной температуре заливки и указанном химическом составе чугуна обеспечивает получение структуры белого чугуна во всех их частях и в силу этого их высокую равномерную твердость и износостойкость.
Такой состав белого чугуна и такой способ получения отливок из белого чугуна выбраны на основе проведенных исследований, устанавливающих влияние вводимых элементов на структуру и свойства отливок.
Содержание серы и фосфора выбрано из условия внесения их в чугун шихтовыми материалами.
Пример. Выплавляли в индукционной печи ИЧТ-6 чугун заявленного химического состава из чушкового чугуна, стального и чугунного лома, вводили феррованадий, ферроникель, феррохром и медь, в разливочный ковш вводили борсодержащую и церийсодержащую лигатуру и получали отливки мелющих шаров диаметром 60-120 мм. Химический состав шихты чугуна, температура заливки, механические свойства полученных отливок приведены в таблицах 1, 2, 3, 4. Из таблиц видно, что отливки, полученные заявленным способом, обладают высокой твердостью и износостойкостью равномерно во всех их частях.
Таблица 1 | |||||||||||
1. | Химсостав чугуна, вес.% | С | Si | Mn | V | Се | Cr | Ni | Cu | ||
3,10 | 2,10 | 0,60 | 1,00 | 0,020 | 0,80 | 0,80 | 0,80 | ||||
B | S | P | |||||||||
0,020 | 0,020 | 0,020 | |||||||||
2. | Модифицирование | Лигатура | ФС30Р3М20 | Ферроборал | |||||||
% ввода | 1,2 | 0,08 | |||||||||
Место ввода | в ковш | в ковш | |||||||||
3. | Вид излома образца | Белый чугун | |||||||||
4. | Механические свойства | Твердость, НВ | Прочность, σB, МПа | Удлинение, δ, % | |||||||
580 | 425 | 0 |
Таблица 2 | ||||||||||||
1. | Химсостав чугуна, вес.% | С | Si | Mn | V | Се | Cr | Ni | Cu | |||
3,41 | 2,48 | 0,79 | 1,4 | 0,038 | 0,87 | 0,97 | 0,85 | |||||
В | S | P | ||||||||||
0,030 | 0,018 | 0,014 | ||||||||||
2. | Модифицирование | Лигатура | ФС30Р3М30 | Ферроборал | ||||||||
% ввода | 0,8 | 0,16 | ||||||||||
Место ввода | - | в ковш | ||||||||||
3. | Вид излома образца | Белый чугун | ||||||||||
4. | Механические свойства | Твердость, НВ | Прочность, σB, МПа | Удлинение, δ, % | ||||||||
560 | 390 | 0 |
Таблица 3 | ||||||||||||
1. | Химсостав чугуна, вес.% | С | Si | Mn | V | Се | Cr | Ni | Cu | |||
3,67 | 2,60 | 0,67 | 1,6 | 0,035 | 0,85 | 0,82 | 0,95 | |||||
В | S | P | ||||||||||
0,060 | 0,016 | 0,09 | ||||||||||
2. | Модифицирование | Лигатура | ФС30Р3М20 | Ферроборал | ||||||||
% ввода | 1,6 | 0,24 | ||||||||||
Место ввода | в ковш | в ковш | ||||||||||
3. | Вид излома образца | Белый чугун | ||||||||||
4. | Механические свойства | Твердость, НВ | Прочность, σB, МПа | Удлинение, δ, % | ||||||||
590 | 427 | 0 |
Таблица 4 | ||||||||||||
1. | Химсостав чугуна, вес.% | С | Si | Mn | V | Се | Cr | Ni | Cu | |||
3,90 | 2,65 | 0,80 | 1,4 | 0,040 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | |||||
В | S | P | ||||||||||
0,050 | 0,018 | 0,16 | ||||||||||
2. | Модифицирование | Лигатура | ФС30Р3М20 | Ферроборал | ||||||||
% ввода | 1,3 | 0,2 | ||||||||||
Место ввода | в ковш | в ковш | ||||||||||
3. | Вид излома образца | Белый чугун | ||||||||||
4. | Механические свойства | Твердость, НВ | Прочность, σB, МПа | Удлинение, δ, % | ||||||||
570 | 327 | 0 |
Введение церия стимулирует карбидообразование при получении отливок из белого чугуна.
Бор при малых добавках размещается в ядрах дислокации, закрепляет их, что обеспечивает твердость и износостойкость выплавляемого белого чугуна.
Claims (1)
- Способ получения отливок из износостойкого белого чугуна, включающий выплавку чугуна и последующую заливку его в разливочный ковш, отличающийся тем, что выплавляют чугун в индукционной или дуговой электропечи следующего химического состава, мас.%:
Углерод 3,1-3,9 Кремний 2,10-2,65 Марганец 0,60-0,80 Хром 0,80-1,00 Никель 0,65-1,00 Медь 0,80-1,00 Ванадий 1,00-1,60 Железо Остальное а затем непосредственно в разливочный ковш вводят борсодержащую и церийсодержащую лигатуру до содержания в чугуне, мас.%:Бор 0,02-0,06 Церий 0,02-0,05
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005130870/02A RU2307171C2 (ru) | 2005-10-05 | 2005-10-05 | Способ получения отливок из износостойкого белого чугуна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005130870/02A RU2307171C2 (ru) | 2005-10-05 | 2005-10-05 | Способ получения отливок из износостойкого белого чугуна |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005130870A RU2005130870A (ru) | 2007-04-10 |
RU2307171C2 true RU2307171C2 (ru) | 2007-09-27 |
Family
ID=38000125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005130870/02A RU2307171C2 (ru) | 2005-10-05 | 2005-10-05 | Способ получения отливок из износостойкого белого чугуна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2307171C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102965565A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-13 | 清原满族自治县三方耐磨材料有限公司 | 耐磨合金,硅合金磨球,硅合金磨段以及制备方法 |
CN105506442A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-04-20 | 北京工业大学 | 一种Si-Mn合金化耐磨球铁磨球及其制备方法 |
-
2005
- 2005-10-05 RU RU2005130870/02A patent/RU2307171C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГИРШОВИЧ Н.Г. Чугунное литье. - М.: Металлургиздат, 1949, с.463-469. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102965565A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-13 | 清原满族自治县三方耐磨材料有限公司 | 耐磨合金,硅合金磨球,硅合金磨段以及制备方法 |
CN102965565B (zh) * | 2012-11-23 | 2015-12-02 | 清原满族自治县三方耐磨材料有限公司 | 耐磨合金,硅合金磨球,硅合金磨段以及制备方法 |
CN105506442A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-04-20 | 北京工业大学 | 一种Si-Mn合金化耐磨球铁磨球及其制备方法 |
CN105506442B (zh) * | 2016-01-14 | 2017-05-31 | 北京工业大学 | 一种Si‑Mn合金化耐磨球铁磨球及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005130870A (ru) | 2007-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104148399B (zh) | 用于轧钢中轧机架的耐磨轧辊及其制备方法 | |
JP6954846B2 (ja) | 球状黒鉛鋳鉄 | |
CN102605260A (zh) | 一种低变形齿轮钢及其制造方法 | |
CN113025867A (zh) | 一种高纯净度齿轮用钢20CrMnAl的制造方法 | |
WO2019080457A1 (zh) | 含氮微合金化弹簧钢及其制备方法 | |
CN109280743B (zh) | 一种轧辊用高强度耐磨钢及其生产方法 | |
CN111961988A (zh) | 一种汽车胀断连杆用中碳非调质钢的生产工艺及其锻造方法 | |
CN113789472A (zh) | 合金铸钢、其制作方法及应用 | |
CN110453151A (zh) | 一种低成本高强度耐磨钢板nm600及其生产方法 | |
CN112143970B (zh) | 高强高韧非调质前轴用钢及其生产方法 | |
RU2307171C2 (ru) | Способ получения отливок из износостойкого белого чугуна | |
RU2412780C1 (ru) | Способ получения отливок из износостойкого белого чугуна | |
JP3735658B2 (ja) | 高強度ダクタイル鋳鉄 | |
JP6328968B2 (ja) | 球状黒鉛鋳鉄、及び球状黒鉛鋳鉄の製造方法 | |
JP3964675B2 (ja) | 非オーステンパー処理球状黒鉛鋳鉄 | |
RU2082530C1 (ru) | Способ производства чугунных мелющих шаров | |
RU2307875C1 (ru) | Чугун и способ термической обработки отливок из него | |
CN104651721B (zh) | 斗齿用合金钢及斗齿的制备方法 | |
JP6328967B2 (ja) | 球状黒鉛鋳鉄管、及び球状黒鉛鋳鉄管の製造方法 | |
RU2449043C2 (ru) | Способ термической обработки чугуна с шаровидным графитом | |
JP2007327083A (ja) | 球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法 | |
RU2373022C1 (ru) | Способ изготовления отливки из стали | |
RU2250268C1 (ru) | Способ получения отливок из половинчатого чугуна с аустенитно-бейнитной структурой | |
RU2432412C2 (ru) | Чугун и способ его получения | |
RU2267542C1 (ru) | Чугун, способ его получения и способ термической обработки отливок из него |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091006 |