RU2332503C1

RU2332503C1 - Wear resistant iron

Info

Publication number: RU2332503C1
Application number: RU2006146214/02A
Authority: RU
Inventors: Юли Алексеевна Щепочкина (RU); Юлия Алексеевна Щепочкина
Original assignee: Юлия Алексеевна Щепочкина
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-08-27

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention refers to metallurgy, particularly to compositions of iron. Iron contains components at the following ratio, mass %: carbon 3.0-3.5; silicon 3.0-3.5; manganese 1.0-1.5; chromium 0.3-0.8; molybdenum 0.3-0.8; vanadium 0.3-0.8; nickel 1.0-1.5; copper 1.0-1.5; phosphorus 0.05-0.1; sulphur 0.03-0.05; tin 0.03-0.05; antimony 0.03-0.05; niobium 0.3-0.8; magnesium 0.05-0.1; zirconium 0.1-0.2; nitrogen - 0.1-0.2, the rest being iron.

EFFECT: upgraded wear resistance of iron.

1 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии и касается составов серого чугуна, который может быть использован для изготовления деталей машин и оборудования, работающих в условиях трения и повышенного износа.The invention relates to the field of metallurgy and relates to compositions of gray cast iron, which can be used for the manufacture of machine parts and equipment operating in conditions of friction and increased wear.

Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 1,5-4,0; кремний 1,5-6,0; марганец 0-3,0; хром 0-3,0; молибден 0-5,0; ванадий 0-5,0; никель 0-3,5; медь 0-8,0; фосфор 0-2,5; сера 0-0,2; олово 0-2,5; сурьма 0-2,5; ниобий 0-5,0; железо остальное [1].Known cast iron, containing, wt.%: Carbon 1.5-4.0; silicon 1.5-6.0; manganese 0-3.0; chrome 0-3.0; molybdenum 0-5.0; vanadium 0-5.0; nickel 0-3.5; copper 0-8.0; phosphorus 0-2.5; sulfur 0-0.2; tin 0-2.5; antimony 0-2.5; niobium 0-5.0; iron the rest [1].

Задача изобретения состоит в повышении износостойкости чугуна.The objective of the invention is to increase the wear resistance of cast iron.

Технический результат достигается тем, что износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель, медь, фосфор, серу, олово, сурьму, ниобий, железо, дополнительно включает магний, цирконий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%. углерод 3,0-3,5; кремний 3,0-3,5; марганец 1,0-1,5; хром 0,3-0,8; молибден 0,3-0,8; ванадий 0,3-0,8; никель 1,0-1,5; медь 1,0-1,5; фосфор 0,05-0,1; сера 0,03-0,05; олово 0,03-0,05; сурьма 0,03-0,05; ниобий 0,3-0,8; магний 0,05-0,1; цирконий 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; железо остальное.The technical result is achieved by the fact that wear-resistant cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, molybdenum, nickel, copper, phosphorus, sulfur, tin, antimony, niobium, iron, additionally includes magnesium, zirconium and nitrogen in the following ratio of components, wt. % carbon 3.0-3.5; silicon 3.0-3.5; manganese 1.0-1.5; chrome 0.3-0.8; molybdenum 0.3-0.8; vanadium 0.3-0.8; nickel 1.0-1.5; copper 1.0-1.5; phosphorus 0.05-0.1; sulfur 0.03-0.05; tin 0.03-0.05; antimony 0.03-0.05; niobium 0.3-0.8; magnesium 0.05-0.1; zirconium 0.1-0.2; nitrogen 0.1-0.2; iron the rest.

В таблице приведены составы износостойкого чугунаThe table shows the compositions of wear-resistant cast iron

КомпонентыComponents Состав, мас.%:Composition, wt.%: 1one 22 33 УглеродCarbon 3,03.0 3,33.3 3,53,5 КремнийSilicon 3,53,5 3,33.3 3,03.0 МарганецManganese 1,01,0 1,31.3 1,51,5 ХромChromium 0,80.8 0,50.5 0,30.3 МолибденMolybdenum 0,30.3 0,50.5 0,80.8 ВанадийVanadium 0,80.8 0,50.5 0,30.3 НикельNickel 1,51,5 1,31.3 1,01,0 МедьCopper 1,01,0 1,31.3 1,51,5 ФосфорPhosphorus 0,10.1 0,080.08 0,050.05 СераSulfur 0,050.05 0,040.04 0,030,03 ОловоTin 0,030,03 0,040.04 0,050.05 СурьмаAntimony 0,050.05 0,040.04 0,030,03 НиобийNiobium 0,30.3 0,50.5 0,80.8 МагнийMagnesium 0,10.1 0,080.08 0,050.05 ЦирконийZirconium 0,20.2 0,150.15 0,10.1 АзотNitrogen 0,20.2 0,150.15 0,10.1 ЖелезоIron остальноеrest остальноеrest остальноеrest Износ, отец.Wear, father. ~0,9~ 0.9 ~0,9~ 0.9 ~0,9~ 0.9 Примечание: за 1 отн. ед. принят износ при сухом трении известного чугуна [1] в условиях удельного давления до 100 кгс/см², скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48).Note: for 1 rel. units dry friction wear of known cast iron [1] under specific pressure up to 100 kgf / cm ² , sliding speed up to 5.7 m / s, counterbody - gray cast iron modified (MSC 28-48) was adopted.

Повышение износостойкости чугуна обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Хром стабилизирует карбиды. Молибден, ниобий и никель упрочняют твердый раствор. В химически связанном состоянии с ванадием и ниобием азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства сплава. Медь увеличивает содержание в сплаве перлита. Марганец тормозит выделение графита и способствует размельчению перлита. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки в материале мелкозернистого строения способствуют повышению износостойкости. Сера препятствует образованию заусениц. Олово и сурьма способствуют получению мелкозернистой структуры чугуна. Цирконий упрочняет границы зерен.The increase in wear resistance of cast iron is due to the complex effect of the components that make up its composition. Chrome stabilizes carbides. Molybdenum, niobium and nickel harden the solid solution. In a chemically bound state with vanadium and niobium, nitrogen, forming nitrides, becomes an alloying element that improves the structure and mechanical properties of the alloy. Copper increases the content of perlite in the alloy. Manganese inhibits the release of graphite and contributes to the crushing of perlite. Phosphorus forms a low-melting eutectic, its hard sections in the fine-grained material contribute to increased wear resistance. Sulfur prevents the formation of barbs. Tin and antimony contribute to the production of a fine-grained structure of cast iron. Zirconium strengthens grain boundaries.

Чугун выплавляют в вагранках и отливают формы Отливки подвергают отпуску при температуре 200-230°С для снятия линейных напряжений.Cast iron is smelted in cupola furnaces and molds are cast. Castings are tempered at a temperature of 200-230 ° C to relieve linear stresses.

Источник информацииThe source of information

1. DE 2428821, С22С 37/10, 1975.1. DE 2428821, C22C 37/10, 1975.

Claims

Wear-resistant cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, molybdenum, vanadium, nickel, copper, phosphorus, sulfur, tin, antimony, niobium, iron, characterized in that it additionally contains magnesium, zirconium and nitrogen in the following ratio of components, wt %: carbon 3.0-3.5; silicon 3.0-3.5; manganese 1.0-1.5; chrome 0.3-0.8; molybdenum 0.3-0.8; vanadium 0.3-0.8; nickel 1.0-1.5; copper 1.0-1.5; phosphorus 0.05-0.1; sulfur 0.03-0.05; tin 0.03-0.05; antimony 0.03-0.05; niobium 0.3-0.8; magnesium 0.05-0.1; zirconium 0.1-0.2; nitrogen 0.1-0.2; iron the rest.