RU2602587C1 - Austenitic spheroidal graphite cast iron - Google Patents
Austenitic spheroidal graphite cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602587C1 RU2602587C1 RU2015136178/02A RU2015136178A RU2602587C1 RU 2602587 C1 RU2602587 C1 RU 2602587C1 RU 2015136178/02 A RU2015136178/02 A RU 2015136178/02A RU 2015136178 A RU2015136178 A RU 2015136178A RU 2602587 C1 RU2602587 C1 RU 2602587C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cast iron
- iron
- austenitic
- spheroidal graphite
- graphite cast
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству, а именно к аустенитным чугунам с шаровидным графитом для производства деталей, предназначенных для работы в агрессивной среде при диапазоне температур от -60° до +90°С, в частности для изготовления рабочих органов погружных центробежных насосов для добычи нефти.The invention relates to foundry, namely to austenitic nodular cast iron for the production of parts designed to operate in an aggressive environment at a temperature range from -60 ° to + 90 ° C, in particular for the manufacture of working bodies of submersible centrifugal pumps for oil production.
Известен немагнитный чугун с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, магний, церий, кальций, никель, серу, фосфор и железо, при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 3,0-3,5; кремний 2,5-3,5; марганец 4,5-5,0; медь 4,5-5,0; магний 0,015-0,03; церий 0,03-0,05; кальций 0,03-0,06; никель 5,0-6,0; сера до 0,02; фосфор до 0,01 и железо остальное (SU 203916, С22С 37/10, опубликовано 09.10.1967).Known non-magnetic cast iron with spherical graphite containing carbon, silicon, manganese, copper, magnesium, cerium, calcium, nickel, sulfur, phosphorus and iron, in the following ratio of components, wt. %: carbon 3.0-3.5; silicon 2.5-3.5; manganese 4.5-5.0; copper 4.5-5.0; magnesium 0.015-0.03; cerium 0.03-0.05; calcium 0.03-0.06; nickel 5.0-6.0; sulfur up to 0.02; phosphorus up to 0.01 and iron the rest (SU 203916, C22C 37/10, published 09.10.1967).
Однако известный чугун с шаровидным графитом не обеспечивает необходимую износостойкость и коррозионную стойкость литых изделий, предназначенных для работы в условиях воздействия коррозионной среды, содержащей абразивные материалы, в диапазоне температур от -60° до +90°.However, the well-known nodular cast iron does not provide the necessary wear resistance and corrosion resistance of cast products designed to work in conditions of exposure to a corrosive environment containing abrasive materials, in the temperature range from -60 ° to + 90 °.
Известен аустенитный чугун с шаровидным графитом содержащий углерод, кремний, марганец, медь, никель, хром, ванадий, магний, кальций, церий и железо, при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 2,2-3,0; кремний 2,4-3,2; марганец 3,0-4,0; медь 6,5-7,5; никель 9,4-11,0; хром 0,3-0,5; ванадий 0,01-0,03; магний 0,03-0,05; кальций 0,03-0,05; церий 0,01-0,03; железо остальное (RU 2337170, С22С 37/04, опубликовано 27.10.2008).Known austenitic cast iron with spherical graphite containing carbon, silicon, manganese, copper, nickel, chromium, vanadium, magnesium, calcium, cerium and iron, in the following ratio, wt. %: carbon 2.2-3.0; silicon 2.4-3.2; manganese 3.0-4.0; copper 6.5-7.5; nickel 9.4-11.0; chrome 0.3-0.5; vanadium 0.01-0.03; magnesium 0.03-0.05; calcium 0.03-0.05; cerium 0.01-0.03; iron the rest (RU 2337170, C22C 37/04, published October 27, 2008).
Однако металлическая основа указанного аустенитного чугуна с шаровидным графитом содержит цементит до 30%, который располагается по границам зерен. Поэтому прочность известного чугуна незначительна.However, the metal base of said austenitic nodular cast iron contains cementite up to 30%, which is located along the grain boundaries. Therefore, the strength of the known cast iron is negligible.
Кроме того, отливки из указанного аустенитного чугуна с шаровидным графитом плохо подвергаются механической обработке.In addition, castings from said austenitic nodular cast iron are poorly machined.
Задачей и техническим результатом изобретения является повышение прочности аустенитного чугуна, который используется для изготовления изделий, работающих в агрессивной среде при температурах от -60° до +90°С, а также повышение обрабатываемости поверхности отливок из чугуна при воздействии инструмента мехобработки.The objective and technical result of the invention is to increase the strength of austenitic iron, which is used for the manufacture of products operating in an aggressive environment at temperatures from -60 ° to + 90 ° C, as well as to increase the machinability of the surface of iron castings when exposed to a machining tool.
Технический результат достигается тем, что аустенитный чугун с шаровидным графитом содержит углерод, кремний, марганец, медь, никель, магний, кальций, церий, вольфрам, молибден и железо, при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 2,2-3,0; кремний 2,4-3,2; марганец 3,0-4,0; медь 6,5-7,5; никель 9,4-11,0; магний 0,03-0,05; кальций 0,03-0,05; церий 0,01-0,03; вольфрам 0,1-0,3; молибден; 0,1-0,3; железо - остальное.The technical result is achieved by the fact that austenitic nodular cast iron contains carbon, silicon, manganese, copper, nickel, magnesium, calcium, cerium, tungsten, molybdenum and iron, in the following ratio of components, wt. %: carbon 2.2-3.0; silicon 2.4-3.2; manganese 3.0-4.0; copper 6.5-7.5; nickel 9.4-11.0; magnesium 0.03-0.05; calcium 0.03-0.05; cerium 0.01-0.03; tungsten 0.1-0.3; molybdenum; 0.1-0.3; iron is the rest.
Введение в состав аустенитного чугуна по изобретению вольфрама в концентрации 0,1-0,3 мас. % позволяет оптимизировать количество твердых включений цементита, одновременно повысив прочность чугуна и улучшив качество его механической обработки.Introduction to the composition of austenitic iron according to the invention of tungsten in a concentration of 0.1-0.3 wt. % allows you to optimize the amount of cementite solid inclusions, while increasing the strength of cast iron and improving the quality of its machining.
Введение в состав аустенитного чугуна по изобретению молибдена позволяет измельчить структурные составляющие металлической основы чугуна, благодаря чему повышается прочность аустенитного чугуна.The introduction of molybdenum into the composition of austenitic iron according to the invention makes it possible to grind the structural components of the metal base of iron, thereby increasing the strength of austenitic iron.
Выплавка аустенитного чугуна с шаровидным графитом по изобретению осуществляют следующим образом. Плавку чугуна проводят в индукционных или дуговых электропечах с использованием стандартных шихтовых материалов. Легирующие элементы - никель, вольфрам, молибден и медь вводят в металлозавалку. После расплавления шихты и перегрева чугуна до температуры 1450-1500°С на зеркало расплава вводят марганец в виде 60%-ного ферромарганца и кремний в виде 75%-ного ферросилиция. С целью повышения жидкотекучести в чугун вводят фосфор в количестве 0,15-0,25% в виде 20%-ного феррофосфата. На дно разливочного ковша перед выпуском жидкого металла из печи вводят магний и кальций в составе сфероидизирующей присадки, а также церий в виде ферроцерия.Smelting austenitic nodular cast iron according to the invention is as follows. Iron is smelted in induction or electric arc furnaces using standard charge materials. Alloying elements — nickel, tungsten, molybdenum, and copper — are introduced into the metal plant. After the charge is melted and the cast iron is overheated to a temperature of 1450-1500 ° C, manganese in the form of 60% ferromanganese and silicon in the form of 75% ferrosilicon are introduced into the melt mirror. In order to increase fluidity, phosphorus is introduced into pig iron in an amount of 0.15-0.25% in the form of 20% ferrophosphate. Before the liquid metal is discharged from the furnace, magnesium and calcium are added to the bottom of the casting ladder as part of a spheroidizing additive, as well as cerium in the form of ferrocerium.
В таблице 1 приведен химический состав известного чугуна и чугуна по изобретению. В таблице 2 приведены значения прочности, размер зерна аустенита и включений шаровидного графита, количество включений цементита и режимы механической обработки.Table 1 shows the chemical composition of the known cast iron and cast iron according to the invention. Table 2 shows the strength values, grain size of austenite and inclusions of spherical graphite, the number of inclusions of cementite and the machining conditions.
Достижение поставленного технического результата иллюстрируется более высокой прочностью (520-540 мПа) чугуна по изобретению, меньшим размер зерна аустенита (20-40 мкм) и включений шаровидного графита (6-10 мкм), снижением количества включений цементита (6-12%) и более лучшей механической обрабатываемостью предлагаемого чугуна в сравнении с известным.The achievement of the technical result is illustrated by a higher strength (520-540 MPa) of cast iron according to the invention, a smaller grain size of austenite (20-40 microns) and inclusions of spherical graphite (6-10 microns), a decrease in the number of inclusions of cementite (6-12%) and better machinability of the proposed cast iron in comparison with the known.
Временное сопротивление при растяжении определяли по ГОСТ 27208-87. Размер структурных составляющих и количество цементита в металлической основе определяли с помощью прибора «Квантиметр».Tensile strength was determined according to GOST 27208-87. The size of the structural components and the amount of cementite in the metal base was determined using the "Quantimeter" device.
Применение предлагаемого аустенитного чугуна с шаровидным графитом для отливок, имеющих сложную конфигурацию, которые затем подвергают механической обработке резанием, например ступеней погружных центробежных насосов для добычи нефти, позволяет (на 20-30%) увеличить срок службы деталей в эксплуатации, при снижении себестоимости их изготовления на 10-15%.The use of the proposed austenitic nodular cast iron for castings having a complex configuration, which is then subjected to mechanical processing by cutting, for example, the steps of submersible centrifugal pumps for oil production, allows (20-30%) increase the service life of parts in operation, while reducing the cost of their manufacture by 10-15%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136178/02A RU2602587C1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Austenitic spheroidal graphite cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136178/02A RU2602587C1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Austenitic spheroidal graphite cast iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2602587C1 true RU2602587C1 (en) | 2016-11-20 |
Family
ID=57760239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015136178/02A RU2602587C1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Austenitic spheroidal graphite cast iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2602587C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107699820A (en) * | 2017-10-31 | 2018-02-16 | 桂林加宏汽车修理有限公司 | A kind of high wear-resistant steel alloy |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU203916A1 (en) * | 1966-06-01 | 1967-10-09 | Центральный научно исследовательский институт технологии | |
DE2428821C3 (en) * | 1974-06-14 | 1985-11-14 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Wear-resistant cast iron alloy with lamellar to nodular graphite precipitation |
RU2337170C2 (en) * | 2006-07-27 | 2008-10-27 | "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования" ("Црно") | Austenite iron with globular graphite |
EP1776487B1 (en) * | 2004-08-18 | 2009-08-26 | Federal-Mogul Burscheid GmbH | High-strength, wear-resistant, corrosion-resistant cast iron material |
RU2419666C1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ") | Wear resistant iron |
-
2015
- 2015-08-26 RU RU2015136178/02A patent/RU2602587C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU203916A1 (en) * | 1966-06-01 | 1967-10-09 | Центральный научно исследовательский институт технологии | |
DE2428821C3 (en) * | 1974-06-14 | 1985-11-14 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Wear-resistant cast iron alloy with lamellar to nodular graphite precipitation |
EP1776487B1 (en) * | 2004-08-18 | 2009-08-26 | Federal-Mogul Burscheid GmbH | High-strength, wear-resistant, corrosion-resistant cast iron material |
RU2337170C2 (en) * | 2006-07-27 | 2008-10-27 | "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования" ("Црно") | Austenite iron with globular graphite |
RU2419666C1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ") | Wear resistant iron |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107699820A (en) * | 2017-10-31 | 2018-02-16 | 桂林加宏汽车修理有限公司 | A kind of high wear-resistant steel alloy |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4357318B2 (en) | Cast iron material, sealing material and manufacturing method thereof | |
RU2602587C1 (en) | Austenitic spheroidal graphite cast iron | |
RU2401316C1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
RU2465362C1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
CN104651706A (en) | Anti-corrosion cast iron and manufacturing method thereof | |
RU72228U1 (en) | ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP UNIT FOR OIL EXTRACTION, DETAIL OF A BORE PUMP UNIT, OPERATING WHEEL AND PUMP LEVEL GUIDE DEVICE, GRINN GRINDER GRINDER | |
RU2234553C1 (en) | Abrasion-resistant cast iron | |
RU2445389C1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
CN109023032A (en) | A kind of rich chromium cast iron and preparation method thereof for flow passage component of slurry pump | |
RU2526507C1 (en) | Wear-resistant cast iron with spherical graphite | |
RU2602588C1 (en) | Wear-resistant spheroidal graphite cast iron | |
RU2337170C2 (en) | Austenite iron with globular graphite | |
CN103014564B (en) | Metal material used for preparing flow passage component of slurry pump and preparation method of metal material | |
RU2627316C1 (en) | Wear-resistant cast iron with spherical graphite | |
RU2624547C1 (en) | Wear resistant alloy | |
RU2511213C1 (en) | Wear-resistant cast iron with spherical graphite | |
Lubyanoi et al. | Application of alloyed cast iron to increase the durability of products of the mining and metallurgical industry | |
RU2356989C1 (en) | White cast iron | |
JP2016030843A (en) | Cast iron and brake component | |
RU2634531C1 (en) | Cast iron | |
RU2629407C1 (en) | Cast iron | |
CN103484748A (en) | Smelting process of food refining tool material | |
RU2387729C1 (en) | Corrosion-resistant cast iron with spherical graphite | |
RU2527572C1 (en) | Antifriction vast iron | |
RU2644709C1 (en) | Wear resistant alloy based on iron |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170827 |