SK279607B6

SK279607B6 - Liatina odolná voči abrazívnemu opotrebeniu

Info

Publication number: SK279607B6
Application number: SK2380-92A
Authority: SK
Inventors: Jaromír Stuchlík; Josef Špunda; Vlastimil Jančík
Original assignee: Přerovské Strojírny
Priority date: 1992-07-30
Filing date: 1992-07-30
Publication date: 1999-01-11
Also published as: SK238092A3; CZ279637B6; CZ238092A3

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka liatiny odolnej proti abrazívnemu opotrebeniu obsahujúcej 1,8 až 3,5 % hmotn. uhlíka, 0,4 až 1,2 % hmotn. mangánu, 0,3 až 0,8 % hmotn. kremíka, 20 až 29 % hmotn. chrómu, 0,01 až 0,05 % hmotn. fosforu, 0,01 až 0,03 % hmotn. síry, ktorá je zvlášť vhodná na dynamicky namáhané strojné súčiastky vystavené intenzívnemu abrazívnemu opotrebeniu.

Doterajší stav techniky

V súčasnosti sa na dynamicky namáhané súčiastky, ako sú napríklad lišty odrazových drvičov, čeľuste drvičov a mlecie dosky mlynov, ktoré sú vystavované intenzívnemu abrazívnemu opotrebeniu pri drvení rúd, uhlia, kameniva, slinku a podobne, využívajú nízko a stredne legované oceľoliatiny, ako pevnosť a rázová húževnatosť dosahujú vysoké hodnoty, ale hodnoty pomernej odolnosti proti abrazívnemu opotrebeniu Ψ max. sú nízke.

Ďalej sú známe podeutektické a eutektické ocele a liatiny legované chrómom a zloženia 1,2 až 3,5 % hmotn. uhlíka, 15 až 31 % hmotn. chrómu s vysokou hodnotou pomernej odolnosti proti abrazívnemu opotrebeniu Ψ 2,7 až 3,6. Nevýhodou týchto materiálov je vysoká krehkosť, nízka hodnota rázovej húževnatosti dosahujúca 3 (J. cm ²) v kalenom a popustenom stave. Pri kryštalizácii odliatku dochádza ku vzniku trans-kryštalizačnej zóny, v ktorej dochádza pri kalení ku vzniku trhlín. Pri dynamickom zaťažovaní odliatkov sa trhliny šíria, až dôjde ku vzniku predčasných lomov. Uvedené zliatiny sú takisto náchylné ku vzniku stredovej poréznosti, z ktorej sa šíria trhliny a dochádza k lomom namáhaných súčiastok.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody sú do značnej miery odstránené liatinou odolnou proti abrazívnemu opotrebeniu, obsahujúcou 1,8 až 3,5 % hmotn. uhlíka, 0,4 až 1,2 % hmotn. mangánu, 0,3 až 0,8 % hmotn. kremíka, 20 až 29 % hmotn. chrómu, 0,01 až 0.05 % hmotn. fosforu a 0,01 až 0,03 % hmotn. síry podľa vynálezu. Jeho podstatou je to, že liatina ďalej obsahuje 0,05 až 0,2 % hmotn. vanádu, 0,01 až 0,1 % hmotn. zirkónu, 0,002 až 0,007 % hmotn. bóru a 0,01 až 0,1 % hmotn. hliníka.

Liatina ďalej pre vylepšenie obsahuje 0,3 až 2,0 % hmotn. molybdénu a 0,3 až 1,0 % hmotn. niklu, aby sa pri kalení silnostenných odliatkov potlačilo vylúčenie perlitu.

Výhodou takejto liatiny je potlačenie transkryštalizačnej zóny pri kryštalizácii a stredovej porozity, ktorá spôsobuje miestnu krehkosť odliatku. V liatine taktiež dochádza k intenzívnej heterogénnej nukleácii primárnej štruktúry, následkom ktorej sa zjemní primáme zrno lamelámeho eutektika. V liatom stave pozostáva kovová matrica zo štruktúry austenitu a húževnatého typu martenzitu tvoreného ihlicami so subštrutkúrou dislokácií. Pri malom ochladzovaní liatiny v pieskovej forme sa po odliatí martenzit popustí. Hodnota rázovej húževnatosti dosahuje veľkosť 6 až 11 (J.cm'²) a tvrdosti 46 až 53 HRC. Pomerná odolnosť proti opotrebeniu je pri liatine podľa vynálezu Ψ 2,7 až 3,1. Ďalšou výhodou je vyššia životnosť súčiastok a možnosť širšieho využitia.

Liatinu podľa vynálezu je možné taktiež kaliť. Po zakalení namartenzit a popustení na sekundárnu tvrdosť, je možné zvýšiť hodnotu pomerného opotrebenia Ψ na 3,3 až 4,0 tvrdosti na 56 až 61 HRC a rázovej húževnatosti na 5,0 až 6,5 (J.cm'²).

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vynález je podrobnejšie opísaný na príkladoch konkrétneho uskutočnenia.

Príklad 1

Pancier na drviče na drvenie kameniva bol vyrobený z liatiny s nasledujúcim chemickým zložením:

uhlík	C	% hmotn. 2,60
mangán	Mn	0,57
kremík	Si	0,60
fosfor	P	0,028
síra	S	0,021
chróm	Cr	26,70
molybdén	Mo	0,50
nikel	Ni	0,46
vanád	V	0,10
zirkón	Zr	0,02
bór	B	0,004
hliník	Al	0,038

Tvrdosť liatiny tohto chemického zloženia činila v liatom stave 50,5 HRC, rázová húževnatosť 6,9 (J.cm'²), pomerná odolnosť proti abrazívnemu opotrebeniu Ψ 2,9.

Po tepelnom spracovaní 1050 °C, 1 h, olej, popúšťaní 515 °C, 5 h, ochladení na vzduchu, bola tvrdosť 56 HRC, rázová húževnatosť 5,8 (J.cm'²) a pomerná odolnosť proti abrazívnemu opotrebeniu Ψ 3,9.

Pri mletí kameniva dochádza iba k nepatrnému opotrebeniu panciera drviča.

Príklad 2

Pancier do drviča na drvenie kameniva bol vyrobený z liatiny, ktorá mala nasledujúce zloženie:

uhlík	C	% hmotn. 3,00
mangán	Mn	0,67
kremík	Si	0,37
fosfor	P	0,023
síra	S	0,023
chróm	Cr	24,60
vanád	V	0,05
zirkón	Zr	0,08
bór	B	0,004
hliník	Al	0,015
molybdén	Mo	1,83

Mechanické vlastnosti tejto liatiny boli obdobné ako v príklade 1.

Pri mletí kameniva dochádza pri tejto zliatine iba k nepatrnému opotrebeniu pancierov drviča.

Priemyselná využiteľnosť

Liatina podľa vynálezu môže nájsť uplatnenie predovšetkým v kamenárskom priemysle pri dynamicky namáhaných strojných súčiastkach, vystavených intenzívnemu abrazívnemu opotrebeniu.

Claims

1. Liatina odolná proti abrazívnemu opotrebeniu obsahujúca 1,8 až 3,5 % hmotn. uhlíka, 0,4 až 1,2 % hmotn. mangánu, 0,3 až 0,8 % hmotn. kremíka, 20 až 29 % hmotn. chrómu, 0,01 až 0,05 % hmotn. fosforu, 0,01 až 0,03 % hmotn. síry, vyznačujúca sa tým, žeob2 sahuje 0,05 až 0,2 % hmotn. vanádu, 0,01 až 0,1 % hmotn. zirkónu, 0,002 až 0,006 % hmotn. boru a 0,01 až 0,1 % hmotn. hliníka.

2. Liatina podľa bodu 1, vyznačujúca sa tým, že obsahuje 0,3 až 2,0 % hmotn. molybdénu a 0,3 až 1,0 % hmotn. niklu.

Koniec dokumentu