о about
соwith
00
эо ел Изобретение относитс к черн металлургии, в частности к раз ,делу износостойкости чугунов, п мен емых дл работы в услови х тенсивного абразивного и ударно абразивного износа, например от лы бегунов, песковые насосы, те и др. Известен чугун IJ , содержащ вес.%: 1,8-2,2 Углерод 3,5-6,0 Кремний 0,2-0,8 Марганец 16-21,0 0,5-1,5 Молибден Один элемент, вз тый из группыJ 0,1-0,3 бор, титан Остально Железо Этот чугун обладает недостат ной твердостью и абразивной сто костью. Наиболее близким к предлагае по технической сущности и дости му результату вл етс чугун К содержащий, вес. %: 1,6-2,8 Углерод Кремний 0,5-0,7 1,8-3,5 Марганец 14-22 Хром 0,8-3,5 Никель ЖепезоОстально Недостатком прототипа вл ют сравнительно невысокие абразивн стойкость и твердость, св занные значительным количеством остаточ го аустенита, что обусловлено вы ким содержанием марганцаf(1,8-3 и никел (0,8-3,5%). Цель изобретени - повышение дости и абразивной стойкости. Цель достигаетс тем, что чу содержащий углерод, кремний, мар хром, никель и железо, дополните но содержит ниобий, цирконий и б при следующем соотношении компон мас.%: . 2,5-4,0 Углерод 0,4-0,8 Кремний 0,4-0,8 Марганец Никель 0,8-3,0 Ниобий 0,05-.0,10 Цирконий 0,05-0,10 JBop Железо Остальное В предлагаемом чугуне высока абразивна стойкость достигаетс за счет большего, по сравнению с прототипом , количества карбидов (3050 мас.%) вследствиеболее высокого содержани углерода. Кроме того, ее увеличение обеспечиваетс мартенситной структурой металлической основы . Это св зано с уменьшением по сравнению с прототипом содержани марганца и сужением пределов содержани никел . Положительный эффект введени ниоби состоит в повышении дисперсности карбидной фазы, вследствие чего повышаютс ударно-абразивна : стойкость и механические свойства хромистых чугунов . Это происходит благодар тому , что ниобий образует тугоплавкие карбиды типа NbC - (температура плавлени 310О-3480 С , термодинамически более устойчивые, чем карбиды хрома. Эти карбиды образуютс непосредственно из расплава, причем при более высоких ;емпературах, чем карбиды хрома. Таким образом, карбиды ниоби служат дополнительными центрами кристаллизации, которые обеспечивают получение высокой степени дисперсности литой структуры. Кроме того, ниобий, уменьша растворимость, углерода в аустените, повышает температуру начала мартенситного превращени , снижа количество остаточного аустенита в металлической основе.и увеличива ее микротвердость. Это также способствует увеличению абразивной стойкости. Легирование бором производитс дл повышени микротвердости карбидов, что также способствует увеличению твердости чугуна и его абразивной стойкости. Цирконий вводитс в качестве модификатора , уменьшающего структуру карбидной эвтектики. Структура предлагаемого чугуна после закалки состоит из 30-50% карбидов типа Me7C-j незначительного количества карбидов ниоби , расположенных в мартенситной металлической основе. В качестве шихтовых материалов используют углеродистый феррохром (0 X 600 - 0 X 800), отходы никельсодержащих сталей и сплавов, силикоцирконий , ферробор и феррониобий. ЧуГун выплавл ют в открытой индукционной печи. В печь загружают отходы никелевых сталей и феррохром. После расплавлени при 1450-1500 С ввод т феррониобий. За 3-5 мин до выпуска металла из печи присаживают Мелкораздробленный силикоцирконий и ферробор. В таблице приведены состав и свойства известного и предлагаемого чугуна. Технико-экономические преимущества предлагаемого чугуна заключаютс в повышении абразивной стойкости, увеличении твердости чугуна и микро1твердости карбидов, получении мартенситной структуры металлической вы. Ожидаемый экономический эффект использовани изобретени состав. -295 руб. на 1 т лить The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to the case of the wear resistance of cast irons used for work under conditions of intense abrasive and impact abrasive wear, for example, from runners, sand pumps, etc. The cast iron IJ is known for containing weight %: 1.8-2.2 Carbon 3.5-6.0 Silicon 0.2-0.8 Manganese 16-21.0 0.5-1.5 Molybdenum One element taken from Group J 0.1 -0.3 boron, titanium Rest Iron This cast iron has a lack of hardness and abrasive cost. The closest to the offer by technical essence and the achieved result is cast iron containing, weight. %: 1.6-2.8 Carbon Silicon 0.5-0.7 1.8-3.5 Manganese 14-22 Chromium 0.8-3.5 Nickel ZhepezoOstalno The disadvantage of the prototype is relatively low abrasive resistance and hardness, associated with a significant amount of residual austenite, which is due to the high content of manganese f (1.8–3 and nickel (0.8–3.5%). The purpose of the invention is to achieve higher abrasive resistance. The goal is achieved by the fact that carbon containing , silicon, marc chromium, nickel and iron, but also contains niobium, zirconium and b in the following ratio of components wt.%: 2.5-4.0 Carbon 0.4-0.8 Silicon 0.4-0.8 Margan n Nickel 0.8-3.0 Niobium 0.05-.0.10 Zirconium 0.05-0.10 JBop Iron Else In the proposed iron, high abrasive resistance is achieved due to a larger amount of carbides compared to the prototype (3050 wt %) due to a higher carbon content. In addition, its increase is provided by the martensitic structure of the metal base. This is due to a decrease in the manganese content compared to the prototype and a narrowing of the nickel content. The positive effect of the introduction of niobium is to increase the dispersion of the carbide phase, as a result of which the shock-abrasive increases: the durability and mechanical properties of chromium iron. This is due to the fact that niobium forms refractory NbC-type carbides (melting point 310O-3480 C, thermodynamically more stable than chromium carbides. These carbides are formed directly from the melt, and at higher temperatures than chromium carbides. Thus, niobium carbides serve as additional crystallization centers, which provide a high degree of dispersion of the cast structure. In addition, niobium, reducing the solubility of carbon in austenite, increases the temperature of the onset of martensite conversion, reducing the amount of residual austenite in the metal base and increasing its microhardness. This also increases abrasion resistance. Boron doping is used to increase the microhardness of carbides, which also increases the hardness of the iron and its abrasive resistance. Zirconium is introduced as a modifier that reduces the structure carbide eutectic. The structure of the proposed cast iron after quenching consists of 30-50% carbides of the type Me7C-j of an insignificant amount of niobium carbides, located dix in the martensitic metal base. Carbonaceous ferrochrome (0 X 600 - 0 X 800), waste nickel-containing steels and alloys, silicozirconium, ferroboron and ferroniobium are used as charge materials. The iron is melted in an open induction furnace. Waste nickel steels and ferrochromium are loaded into the furnace. After melting at 1450-1500 ° C, ferroniobium is introduced. 3-5 min before the release of the metal from the furnace, Finely crushed silica-zirconium and ferrobor are attached. The table shows the composition and properties of the known and proposed cast iron. The technical and economic advantages of the proposed pig iron consist in increasing the abrasive resistance, increasing the hardness of the iron and micro hardness of the carbides, and obtaining the martensitic structure of the metallic metal. The expected economic effect of using the invention composition. -295 rub. per 1 t pour
Состав чугуна,мае.%:The composition of iron, May.%: