SU1068529A1 - Износостойкий чугун - Google Patents

Abstract

ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, бор, молибден, азот и железо, отличающийс  тем,, что, с целью увеличени  его абразивной, ударно-абразивной стойкости в услови х коррозионного воздействи  среды и твердости, он содержит компоненты в следующем соотношении, в мас.%: Углерод1,6-2,4 Кремний0,4-1,0 Марганец1,0-2,0 Хром26,0-33,0 Бор0,02-0,5 Молибден . 0,5-1,5 Дзот0,02-0,1 ЖелезоОстальное 5

Description

о:) оо

СП К

;о

Изобретение относитс  к черной металлургий, в частности к разделу износостойких чугунов, примен емых дл  работы в услови х интенсивного ударно-абразивного износа, сопровождаемого КОРРОЗИОНН1ЛМ воздействием 5 среды. Например детал м углеобогатительного оборудовани .

Известен износостойкий чугун, используемый дл  работы в услови х абразивного износа, сопровождаемого Ю коррозионным воздействием бреды, содержащий , мае о %: углерод 1,,35; кремний 0,6-2,0; марганец - 2,8-3,9; хром 28-33; титан 0,05-0,3, цирконий 0,05-0,3 и железо - остальное 1. 15

Недостатком сплава  вл етс  сравнительно невысока  абразивна  и ударно-абразивна  стойкость, св занна  с наличием значительного количества остаточного аустенита (свы- 20 ше 50%), обусловленного высоким содержанием марганца (2,8-3,9%).

Наиб.олее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  чугун, со- 25 держащий, мас.%: углерод 1,7-4,0; кремний 0,5-4,0; марганец 7-16; хром 15-32; алюминий не более б;. бор не более 0,1,молибден не более 1; ,азот О , 8-1,2 и железо - остальное 2 К недостаткам известного сплава, следует отнести повышенное содержание в нем марганца (7-16%), что приводит к стабилизации аустенита, снижению температуры начала мартенситногоос превращени ,в результате чего уменьшаетс  уровень твердости и износостойкости (абразивной и ударно-абразивной).

Цель изобретени  - увеличение абразивной , ударно-абразивной стойкости в услови х коррозионного воздействи  среды и твердости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что.в сплаве, содержащем, углерод, кремний, марганец, хром, бор, молибден , азот и железо, компоненты вз ты 45 в следующем соотношении, мас.%: Углерод1,6-2,4Кремний0 ,4-1,0

Марганец1,0-2,0

Хром .26,0-33,,0 50

Бор0,02-0,5

Молибден0,5-1,5

. Азот0,02-0,1

ЖелезоОстальное

В предлагаемом чугуне высока  кор-- - розионна  стойкость достигаетс  соотношением углерода и хрома, созда ющим необходимую легированность твердого раствора.

Благодар  сочетанию сравнительно 60 низкого содержани  марганца (1-2%) с молибденом и азотом чугун имеет более высокую температуру начала мартенситного преврав1ени  и, следовательно , содержит меньше остаточного ,65

аустенита, снижающего твердость и износостойкость Это объ сн етс  тем, что молибден, увеличива  устойчивость остаточного аустенита в перлитной и промежуточной област х, практически не снижает температуру начала мартенситного превращени .

При совместном легировании чугуна марганцем и молибденом в присутствии марганца происходит перераспределение молибдена между карбидами и основрй (увеличиваетс  концентраци  молибдена в металлической основе), что также увеличивает прокаливаемост Наличие азота, расшир ющего у-область также способствует увеличению прокаливаемостй .

Кроме того, азот улучшает сопротивл емость межкристаллитной коррозии , т.ео повышает коррозионную стойкость сплава.

Кроме того, наличие в сплаве азота способствует повышению ударноабразивной стойкости чугуна в св зи с измельчением литой структуры и увеличением стабильности карбидов.

Наличие бора, повышающего микротвердость карбидов, также способствует увеличению износостойкости.

П р и м е р„ Чугун выплавл ли в индукционных и дуговых электричесjcHx печах с основной и кислой футеровкой , после чего проведены испытани  абразивной, ударно-абразивной стойкости, прокаливаемости и температуры начала мартенситного превращени  чугунов предлагаемого и известного составов.

Ударно-абразивную стойкость определ ли на центробежном ускорителе ЦУК-3. Сущность метода состоит в том, что образцы подвергаютс  воздействию потоки абразивных частиц, создаваемого с помощью центробежного ускорител . В радиальные каналы ротора ускорител  поступает абразив, который под действием центробежных сил вылетает из ротора и удар ет о поверхность закрепленных вокруг ротора образцов. Испытани  проводили в водоугольных пульпах. Уголь-антрацит марки А Донецкого бассейна, фракци  0,5-3 мм, соотношение Т:( 2:1., Пульпа содержит ионы CI, , so|, Са02, Na Fe. .

Абразивную стойкость определ ли методом чашечного шлифовани  в водопесчаных пульпах.

Прокаливаемость определ ли методо теплового моделировани . Этот способ основан на программном охлаждении по заданным режимам. Температуру начала мартенситного превращени  определ ли магнитным методом с помощью анизометра Акулова.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Состав, мас.%

Твердость HRC отливки толщиной 15 мм

Твердость HRC отливки 100x400x400 мм

Абразивна  стойкость К

Ударно-абразивна

90 10

стойкость К

Абразивно-коррозионна  стойкост

Температура начала мартенситного превращени , с

Примечание: по вводу. Из таблищл видно, что предлагаемый чугун имеет более высокую твердость , чем известный при закалке как малых (толщиной 15 мм), так и больших (толщиной 100 мм) отливок. Чугун обладает высокой прокаливаемостью, ко- 50 тора  обеспечиваетс  за счет комплексного легировани  марганцем, молибденом и азотом.

Благодар  сбалансированному соста- 55 ву по углероду, хрому и марганцу, а .

59,5

59

59

61

62

61

8,0 8,5

7,5

2,8 3,2

2,6

12,4 12,4 12,6

+160

+200

+270

Также совместному легированию молибденом и азотом предлагаемый чугун имеет более высокую температуру нйчала мартенситного превращени , вследствие чего он содержит меньше остаточного аустенита и имеет более высокую абразивную, ударно-абразивную и абразивно-коррозионную стойкость. Экономический эффект от использовани  изобретени  при изготовлении проточной части насосов составит 500 тыс.руб. на 1000 т лить .

Claims (1)

1. ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, бор, молибден, азот и железо, отличающийся тем,, что, с целью увеличения его абразивной, ударно-абразивной стойкости в условиях коррозионного воздействия среды и твердости, он содержит компоненты в следующем соотношении, в мас.%:

   Углерод 1,6-2,4 Кремний 0,4-1,0 Марганец 1,0-2,0 Хром 26,0-33,0 Бор 0,02-0,5 Молибден ¹ 0,5-1,5 Азот 0,02-0,1 . Железо Остальное и·* S ω - с

   О

   Q0

   Си

   Ю

   СО >