SU1090750A1 - Cast iron - Google Patents
Cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- SU1090750A1 SU1090750A1 SU833585769A SU3585769A SU1090750A1 SU 1090750 A1 SU1090750 A1 SU 1090750A1 SU 833585769 A SU833585769 A SU 833585769A SU 3585769 A SU3585769 A SU 3585769A SU 1090750 A1 SU1090750 A1 SU 1090750A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cast iron
- antimony
- silicon
- iron
- vanadium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
ЧУГУН, преимущественно дл отливок, содержащий углерод, кремний. марганец, ванадий, сурьму и железо, отличающийс тем, что, с целью повышени .предела прочности при раст жении, износостойкости и стабилизации твердости в отливках с толщиной стенок 20-60 мм, он дополнительно содержит молибден и медь при следующем соотношении компонентов , мас.%: 3,0-3,4 Углерод 1,6-2,2 Кремний 0,01-0,04 Марганец 0,15-0,35 Ванадий 0,08-0,12 Сурьма 0,1-0,4 Молибден 0,8-1,2 Медь Остальное ЖелезоCAST IRON, predominantly for castings, containing carbon, silicon. manganese, vanadium, antimony and iron, characterized in that, in order to increase the tensile strength, wear resistance and stabilize the hardness in castings with wall thickness of 20-60 mm, it additionally contains molybdenum and copper in the following ratio of components, wt. %: 3.0-3.4 Carbon 1.6-2.2 Silicon 0.01-0.04 Manganese 0.15-0.35 Vanadium 0.08-0.12 Antimony 0.1-0.4 Molybdenum 0.8-1.2 Copper Rest Iron
Description
Изобретение относитс к металлур гии в частности к разработке соста вов чугуна дл отливок, работающих при значительных нагрузках и в усло ви х трени -скольжени . Известен чугун fl , содерхсащий, мас.%: Углерод3,2-3,8 Кремний1,6-2,3 Марганец0,6:-1,0 Никель0,8-1,4 Молибден0,2-0,5 Хром0,15-0,45 Сера До 1 ФосфорДо 0,3 Однако указанный чугун имеет низкую прочность и износостойкость в за висимости от толщины сечений отливок Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс чугун 2j , содер жащий, мас,%: Углерод3,0-3,4 Кремний1.6-2.2 Марганец 0,005-0,04 Ванадий0,15-0,45 Сурьма0,15-0,25 ЖелезоОстальное Известный чугун имеет в своем составе комплекс элементов (кремний сурьму, ванадий, марганец), стабилизирующих и легирующих карбидную фазу сплава, что обеспечивает достаточно высокие механические свойства материала . Однако использование известного сплава дл производства отливок с перепадом толщин стенок от 20 до 60 приводит к получению различной стру туры и, как следствие, к значительн перепадам прочности и износостойкос ти по сечению детали. Целью изобретени вл етсй noBbfшение предела прочности при раст же НИИ, износостойкости и стабшшзации твердости в отливках с толщиной сте нок 20-60 мм. Указанна цель достигаетс тем, что чугун преимущественно дл отли вок, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, сурьму и железо дополнительно содержит молибден и м при следующем соотношении компонеитов , мас,%: Углерод3,0-3,4 Кремний1,6-2,2 Марганец0,01-0,04 Ванадий 0,15-0,35 Сурьма 0,08-0,12 Молибден 0,1-0,4 Медь 0,8-1,2 Железо Остальное Ввод в сосуав сплава меди и молибдена способствует затвердеванию чугуна по метастабильной системе в период звтектоидного превращени , стабилизирует структуру, уменьшает вли ние температурных факторов.на процесс кристаллизации и дополнительно легируют металлическую основу, способствует повьшению прочности и износостойкости материала. Пример. Дл изучени структуры и свойств предлагаемого материала выплавл ют чугуны трех составов, содержащих основные компоненты на трех УРОВНЯХ низком, среднем и высоком , а также известный сплав со средним уровнем содержани ингредиентов. Химические составы чугунов представлены в табл. 1. Чугун выплавл ют в индукционной печи, использу низкомарганцовистую шихту: металлизованные окатыши, ферросплавы ванади , молибдена, кремни , электролитическую медь и кристаллическую сурьму. Дл испытани на ме ханические свойства и износостойкость отливают образцы в сухую песчаную форму диаметром 30 мм. Изучение фазового состава и твердости материала привод т на специально изготовленной ступенчатой плите толщиной 20, 40 и 60 мм. Замеры твердости осуществл ют на пробе разрезанной пополам по схеме, показанной на чертеже. Испытани на износ провод т на машине трени типа МТ-2М при нагрузке 1 2 кг/см и скорости скольжени 1,2 м/с. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Как видно из табл. 2 предлагаемый чугун обладает повышенной износостойкостью и механическими свойствами, а также более равномерной твердостью в сечени х различной толщины. В центральной части отливки известного сплава при толщине стенки 40 и 60 мм образуетс 10-15% и 45-55% феррита соответственно. В сплаве предлагаемого состава структура полностью перлитна , независимо от толщины образца. Дисперсность перлита в известном сплаве находитс в интервале 0,5-2,0 мкм в зависимости от толщины пробы. В сплаве предлагаемого состава в интервале 0,7-1,2 мкм во всем исследованном объеме ступенчатой пробы. Пределы содержани компонентов установлены исход из получени благопри тного сочетани свойств и струк туры чугуна. Нижние пределы содержани углерода (3,0%) и кремни (1,6%) вызваны необходимостью получени металлической матрицы без ледебуритных включений, верхний (С - 3,4%, Si - 2,2Ж) ограничен получением перлитной матрицы с количеством феррита не более 2%. Нижний предел содержани сурььш (0,08%) гарантирует получение перлитной основы чугуна, верхний (0,12%) св зан с получением структуры без эвтектического цементита. Содержание ванади (0,15-0,35%), меди (0,8-1,2% и молибдена (0,1-0,4%) выбираетс из условий стабилизации структуры в сечени х отливки различной толщины и максимального упрочнени металпической основы. Оптимальный состав сплава содер жит , %: углерод 3,2, кремний 2,0, марганец 0,02, ванадий 0,25, медь 1,0, сурьма 0,1, молибден 0,25Технологи получени чугуна состоит из расплавлени высокоуглеродистых металлизованных окатышей ввода в расплав ферросплавов кремни (75% Si), молибдена (45%,Мо), ванади (45% V). Электролитическа медь и сурьма ввод тс в ковш перед заливкой чугуна. Величина добавок рассчитываетс исход из среднего уровн усвоени кремни , меди и сурьмы на уровне 85-95%, ванади и молибдена на уровне 70-80%. Предлагаемый состав чугуна наиболее эффективно использовать дл изготовлени отливок, работающих в услови х износа и больших нагрузок, например тормозные барабаны большегрузных автомобилей. Эконс шческий эффект от внедрени изобретени составит 120 тыс. руб. в год. Таблица 1The invention relates to metallurgy, in particular, to the development of cast iron for castings operating at significant loads and under conditions of friction. Known cast iron fl, containing, wt.%: Carbon 3.2-3-3.8 Silicon1.6-2.3 Manganese, 0.6: -1.0 Nickel, 0.8-1.4 Molybdenum, 0.2-0.5 Chrome, 0.15- 0.45 Sulfur Up to 1 PhosphorDo 0.3 However, the specified cast iron has low strength and wear resistance depending on the thickness of the casting sections. The closest to the invention in its technical essence and the achieved result is cast iron 2j, containing, wt.%: Carbon 3.0 -3.4 Silicon 1.6-2.2 Manganese 0.005-0.04 Vanadium0.15-0.45 Antimony0.15-0.25 IronErestal Well-known cast iron incorporates a complex of elements (silicon antimony, vanadium, manganese), stabilizing and alloying the carbide phase of the alloy, which provides a sufficiently high mechanical properties of the material. However, the use of a known alloy for the production of castings with a difference in wall thickness from 20 to 60 results in a different structure and, as a result, significant differences in strength and wear resistance over the section of the part. The aim of the invention is the noBbf reduction of the tensile strength at stretching of the scientific research institute, the wear resistance and the stabilization of hardness in castings with a thickness of 20-60 mm. This goal is achieved by the fact that cast iron predominantly for castings containing carbon, silicon, manganese, vanadium, antimony and iron additionally contains molybdenum and m with the following ratio of componeite, wt,%: Carbon 3.0-3.4 Silicon 1.6-2 , 2 Manganese 0.01-0.04 Vanadium 0.15-0.35 Antimony 0.08-0.12 Molybdenum 0.1-0.4 Copper 0.8-1.2 Iron Rest Entering copper and molybdenum into the vessel promotes the hardening of cast iron in a metastable system during the period of the zhektepoidnogo transformation, stabilizes the structure, reduces the influence of temperature factors. talization and additionally alloy the metal base, contributes to the strength and durability of the material. Example. To study the structure and properties of the proposed material, the cast iron of three compositions containing the main components at three LEVELS low, medium and high, as well as a well-known alloy with an average level of ingredients, is smelted. Chemical compositions of cast iron are presented in table. 1. Cast iron is smelted in an induction furnace using a low-manganese blend: metallized pellets, vanadium, molybdenum ferroalloys, silicon, electrolytic copper, and crystalline antimony. To test for mechanical properties and wear resistance, samples are cast into a dry sand mold with a diameter of 30 mm. The study of the phase composition and hardness of the material is carried out on a specially made stepped plate with a thickness of 20, 40 and 60 mm. The hardness measurements are carried out on a sample cut in half according to the scheme shown in the drawing. The wear tests were carried out on an MT-2M friction machine with a load of 1-2 kg / cm and a sliding speed of 1.2 m / s. The test results are presented in Table. 2. As can be seen from the table. 2, the proposed cast iron has increased wear resistance and mechanical properties, as well as a more uniform hardness in sections of various thicknesses. In the central part of the casting of a known alloy with a wall thickness of 40 and 60 mm, 10-15% and 45-55% of ferrite are formed, respectively. In the alloy of the proposed composition, the structure is completely pearlitic, regardless of the sample thickness. The dispersion of perlite in the known alloy is in the range of 0.5-2.0 µm, depending on the thickness of the sample. In the alloy of the proposed composition in the range of 0.7-1.2 μm in the whole investigated volume of the step sample. The limits of the content of the components are established on the basis of obtaining a favorable combination of properties and structure of cast iron. The lower limits of the carbon content (3.0%) and silicon (1.6%) are due to the need to obtain a metal matrix without ledeburite inclusions, the upper one (C - 3.4%, Si - 2.2 G) is limited to obtaining a pearlite matrix with no ferrite more than 2%. The lower limit of the content of antimony (0.08%) guarantees the production of pearlite base of iron, the upper (0.12%) is associated with obtaining a structure without eutectic cementite. The content of vanadium (0.15-0.35%), copper (0.8-1.2%, and molybdenum (0.1-0.4%) is chosen from the conditions of the structure stabilization in the cross sections of casting of various thickness and the maximum hardening of metal bases. The optimum composition of the alloy contains,%: carbon 3.2, silicon 2.0, manganese 0.02, vanadium 0.25, copper 1.0, antimony 0.1, molybdenum 0.25Production techniques for cast iron consists of melting high-carbon metallized pellets of the ferroalloy silicon (75% Si), molybdenum (45%, Mo), and vanadium (45% V) melted in. Electrolytic copper and antimony are introduced into the ladle before pouring The value of additives is calculated on the basis of an average level of silicon, copper and antimony absorption at a level of 85-95%, vanadium and molybdenum at a level of 70-80%. The proposed composition of cast iron is most effectively used for the manufacture of castings operating under conditions of wear and heavy loads. For example, the brake drums of heavy vehicles. The environmental effect of the implementation of the invention will be 120 thousand rubles per year. Table 1
емыйeatable
Средний 3,2 2,.0 0,02 0,25 0,1 0,25 1,0Average 3.2 2, .0 0.02 0.25 0.1 0.25 1.0
Верхний 3,4 2,20,040,35 0,120,4 1,2Upper 3.4 3.2.20.040.35 0.120.4 1.2
ТаблицаTable
Продолжение табл. 2Continued table. 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833585769A SU1090750A1 (en) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | Cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833585769A SU1090750A1 (en) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | Cast iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1090750A1 true SU1090750A1 (en) | 1984-05-07 |
Family
ID=21061402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833585769A SU1090750A1 (en) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | Cast iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1090750A1 (en) |
-
1983
- 1983-05-13 SU SU833585769A patent/SU1090750A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
t. Литейное производство, 1982, № 4, с. 35. 2. Авторское свидетельство по за вке 3233589/02, кл. С 22 С 37/10, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1090750A1 (en) | Cast iron | |
SU1097703A1 (en) | Grey cast iron | |
RU2040575C1 (en) | Modifying agent for cast iron | |
SU1068527A1 (en) | Cast iron | |
SU1447914A1 (en) | Cast iron | |
SU1747529A1 (en) | Cast iron | |
SU765387A1 (en) | Modifier | |
SU1036786A1 (en) | Cast iron | |
SU1581768A1 (en) | High-strength cast iron | |
RU2138576C1 (en) | cast iron | |
SU1090751A1 (en) | Cast iron | |
SU1752819A1 (en) | Antifriction cast iron | |
SU1117332A1 (en) | Cast iron | |
SU1157112A1 (en) | Cast iron | |
SU1113422A1 (en) | Cast iron | |
SU1663040A1 (en) | Cast iron alloying additive | |
SU1435649A1 (en) | Cast iron | |
RU2034087C1 (en) | Cast iron with vermicular graphite | |
SU1686023A1 (en) | Wear resistant cast iron | |
SU1763506A1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
SU1401068A1 (en) | Iron composition | |
RU2119547C1 (en) | Highly strong cast iron | |
SU1096298A1 (en) | Cast iron | |
RU2002848C1 (en) | Cast iron | |
SU1425241A1 (en) | Cast iron for bearings |