i Изобретение относитс ;к металлургии в частности, к изысканию белых чугунов с повьпиенной эрозионно-«авитационной и термической стойкостью. Известен чугун 1 следующего хими ческого состава, вес.%: Углерод1,7-4,0 Кремний0,1-5,0 Марганец1,2-10,0 Молибден0,1-2,0 Медь2,0-5,0 Элементы из группы, содержащей хром, никель, ванадийот следов до4, Железо.Остальное Известный чугун в отливках имеет мартенситную или аустенитную металлическую основу, но обладает недостаточн эрозионной стойкостью в газообразных и гидроабрааивных средах. Низка техноло гическа пластичность не позвол ет пол чать издели с высокой кавитационной стойкостью. Известен износостойкий чугун 2 , содержаншй, вес.%: Углерод2,2-3,4 Кремний1,0-2,6 Марганец1,5-7,1 Никель1,0-2,6 Тйтай0,1-0,5 Сурьма ;0,1-0,5 Церий0,02-0,5 АзотOi02u.0,3 ЖелезоОстальное После нормализации с температуры 1050-11ОО°С отливки из этого чугун обладают удовлетворительной кавитаци ной стойкостью в гидроабразивных сре дах (0,0025-0.0085 г/ч). Однако низка технологическа плас тичность и динамическа прочность сни жают эксплуатационную стойкость чугу на в газоабрааивных средах. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо результату вл етс чугун Сз следую metxj химического состава, вес.%: Углерод1 8-2,8 Кремний. О,4-О,6 Марганец5,0-10,0 Никель0,1-2,0 . Хром0,5-2,О Ванадий0,2-0,4 . Титан -0,03-0,1 ЖелезоОстальное Известный чугун в деформированном состо нии имеет следующие свойства: твёрдость по Бринеллю ЗО50-4470 М предел прочности 623-843 МПа и потер массы после 3 ч испытаний 8-22 мг. К недостаткам известного чугуна следует отнести неудовлетворительные эрозионно-кавитационные свойства и низкую термостойкос-пь, вызьтающую снижение э|ссплуатационных свойств из-за по влени трещин при колебани х темпеpaTypti . Цель изобретени .- повьпиение эрозионно- :авитационной и термической стойкости . Поставленна цель достигаетс тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, титан и железо, дополнительно содержит молибден , кальций и азот при следующем соотнощении компонентов, вес.%: Углерод2,О-2,8 Кремний0,4-0,8 Марганец5,0-10,0 ХромО,5-2,0 Никель 0,1-1,8 . Ванадий0,1-0,4 Титан0,03-О,3 МолибденО,1-О,9 Кальций ,0,02-0,1 Азот0,01-0,1 , Железо ;Остальное Молибден в количестве О,1-О,9 вес.% . упрочн ет металлическую основу и повь шает эрозионно-кавитационные свойства чугуна. При увеличении содержани молибдена более 0,9 вес.% уменьшаетс технологическа пластичность, а при снижении содержани молибдена менее О,1 вес.% его вли ние на эрозионно-кавитационные свойства незначительно. Кальций в количестве 0,02-0,1 вес.% оказьтает б,тагопри тное вли ние на макроструктуру и очищает границы зерен в , отливках. Нижний предел прин т от количества с которого начинает сказыватьс его модифицирующее вли ние на структуру, а при увеличении его содержани более 0,1 вес.% начинает снижатьс термостойкость чугуна. Азот в количестве 0,01-0,1 вес.% в сочетании с титаном и образует мелкодисперсные нитриды, способствующие измельчению литого-зерна и повыщению термической стойкости чугуна. Повыщение содержани азота более ОД вес.% снижает технологическую пластичность , а при уменьщении содержани азота ниже 0,01 вес.% заметно снижаютс термическа и эрозионна стойкость. 6 табл. 1 приведены химические составы исследованных чугунов, выплавленных в шадукционйых печах с ОСНОЕЯОЙ . футеровкой тиглей, разлитых на горизонтальных установках непрерьтной разливки и деформированных с уковом 4,О на гидравлическом прессе. Кавитационна стойкость чугунов определ лась на установках гидроабразквного изнаигавани при скорости потока 3537 м/с и концентрации кварцевых частиц 6,5-6,7 г/л средней твердостью МПа. Корозионно-усталостна стойкость, при кавитации определена на . струеударных устанрвках, а эрозионный Износ - на стендах газоструйного износа с высокой концентрацией твердых частиц (57-66 г/м) в газовых потоках. /10 60 В табл. 2 приведены данные Э1Еспери- ментальных исследований эрозирнночкави-, тационной стойкости li других свойств чугунов.. Данные табл. 2 показывают, что чугун предлагаемых составов (3-5) имеет более вьюо|Сую эрозионно-кавитац онную и термическую стойкость, которые обеспечивают снижение процессов шщродивамического размыва и повертнрстного .раэрушени , в результате чего увеличивав с срок службы деталей из этого чугуйа. Экономический эффект от ззнедрени предлагаемого чугуна составит 4,3«6 ,5 млн. руб. на тонну готового металла .i The invention relates, in particular, to metallurgy, to the search for white cast irons with povipennoy erosion and avitational and thermal resistance. Known cast iron 1 of the following chemical composition, wt.%: Carbon 1.7-4.0 Silicon0.1-5.0 Manganese1.2-10.0 Molybdenum0.1-2.0 Copper2.0-5.0 Elements from the group containing chromium, nickel, vanadium traces up to 4, Iron. Others Known cast iron in a casting has a martensitic or austenitic metal base, but has insufficient erosion resistance in gaseous and hydroabrasive media. Low technological plasticity prevents products with high cavitation resistance. Known wear-resistant cast iron 2, contained, wt.%: Carbon2.2-3.4 Silicon1.0-2.6 Manganese1.5-7.1 Nickel1.0-2.6 Tytay0.1-0.5 Antimony; 0, 1-0.5 Cerium, 0.02-0.5 Nitrogen, Oi02u.0,3 IronOther After normalization from a temperature of 1050-11OO ° C, castings from this cast iron have a satisfactory cavitation resistance in hydroabrasive media (0.0025-0.0085 g / h) . However, low technological plasticity and dynamic strength reduce the operational durability of the iron in gas abrasive media. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is cast iron Sz following metxj chemical composition, wt.%: Carbon1 8-2.8 Silicon. O, 4-O, 6 Manganese 5,0-10,0 Nickel 0.1-2.0. Chromium 0.5-2, About Vanadium 0.2-0.4. Titanium -0.03-0.1 IronErestal The known cast iron in the deformed state has the following properties: Brinell hardness 3050-4470 M tensile strength 623-843 MPa and weight loss after 3 hours of testing 8-22 mg. The disadvantages of the known cast iron are the unsatisfactory erosion-cavitation properties and the low heat-resistance, which causes a decrease in the e | c operating properties due to the appearance of cracks during temperature fluctuations of Tyti. The purpose of the invention. - povopienie erosion: avitational and thermal resistance. The goal is achieved by the fact that cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, vanadium, titanium and iron additionally contains molybdenum, calcium and nitrogen in the following ratio of components, wt.%: Carbon2, O-2.8 Silicon0, 4-0.8 Manganese 5,0-10,0 ChromO, 5-2,0 Nickel 0.1-1.8. Vanadium 0.1-0.4 Titanium 0.03-O, 3 Molybdenum, 1-O, 9 Calcium, 0.02-0.1 Nitrogen 0.01-0.1, Iron; Rest Molybdenum in the amount of O, 1-O, 9 wt.%. hardens the metal base and improves the erosion-cavitation properties of cast iron. With an increase in the molybdenum content of more than 0.9 wt.%, The technological plasticity decreases, and with a decrease in the molybdenum content of less than 0, 1 wt.% Its effect on the erosion-cavitation properties is negligible. Calcium in an amount of 0.02–0.1 wt.% Has a b, the typical effect on the macrostructure and clears the grain boundaries in the castings. The lower limit is adopted on the amount from which its modifying effect on the structure begins to affect, and with an increase in its content of more than 0.1 wt.%, The heat resistance of the iron begins to decrease. Nitrogen in the amount of 0.01-0.1 wt.% In combination with titanium and forms finely dispersed nitrides, contributing to the grinding of the cast-grain and increase the thermal stability of cast iron. An increase in the nitrogen content of more than OD wt.% Reduces the process plasticity, and with a decrease in the nitrogen content below 0.01 wt.%, The thermal and erosion resistance decreases markedly. 6 tab. 1 shows the chemical compositions of the investigated cast irons smelted in shaductiony furnaces with BASIC. the lining of crucibles poured on horizontal installations of continuous casting and deformed with an anvil 4, O on a hydraulic press. The cavitation resistance of the cast irons was determined using hydroabrasive installations at a flow rate of 3537 m / s and a concentration of quartz particles of 6.5-6.7 g / l with an average hardness of MPa. Corrosion-fatigue resistance, when cavitation is determined by. jet-impact installations, and erosion wear - on gas-jet wear stands with a high concentration of solid particles (57-66 g / m) in gas flows. / 10 60 tab. Table 2 shows the data of E1Esperiential studies of erozirnnichka-cavitation resistance, and other properties of cast irons. The data of table. 2 show that the cast iron of the proposed formulations (3-5) has more vyu | suyu erosion-cavitational and thermal resistance, which reduce the processes of microscopic erosion and rotational destruction, resulting in an increase in the life of the parts of this pig. The economic effect from the proposed supply of pig iron will be 4.3 "6, 5 million rubles. per ton of finished metal.
1О1496О11014
8 . - - . Т а б л и % а 2eight . - -. T and b l and% and 2