SU1219665A1 - Charge for melting - Google Patents

Charge for melting Download PDF

Info

Publication number
SU1219665A1
SU1219665A1 SU843746447A SU3746447A SU1219665A1 SU 1219665 A1 SU1219665 A1 SU 1219665A1 SU 843746447 A SU843746447 A SU 843746447A SU 3746447 A SU3746447 A SU 3746447A SU 1219665 A1 SU1219665 A1 SU 1219665A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
iron
cast iron
content
leads
chromium
Prior art date
Application number
SU843746447A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Александрович Алабин
Михаил Петрович Шебатинов
Петр Петрович Сбитнев
Александр Николаевич Белов
Original Assignee
Камское объединение по производству большегрузных автомобилей
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Камское объединение по производству большегрузных автомобилей filed Critical Камское объединение по производству большегрузных автомобилей
Priority to SU843746447A priority Critical patent/SU1219665A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1219665A1 publication Critical patent/SU1219665A1/en

Links

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к изысканию износостойких чуГунов, работаю1цих в услови х наибольшего ударно-абразивного износа (высокоскоростного абразивного износа).The invention relates to metallurgy, in particular to the search for wear-resistant cast iron, working under the conditions of the greatest impact-abrasive wear (high-speed abrasive wear).

Цель изобретени  - повышение ударной в зкости и стойкости в услови х ударно-абразивного износа при сохранении твердости при повышенных температурах .The purpose of the invention is to increase the toughness and durability under conditions of impact abrasive wear while maintaining hardness at elevated temperatures.

Пример, Выплавку -чугуна пров д т в индукционной печи с кислой футеровкой . В расплав чугуна при 1550° ввод т легирующие элементы: никель, медь, ферромолибден, феррованадий, алюминий и азот. Перед заливкой в ковш ввод т церий, лантан и иттрий Заливку в разовые формы провод т при 1490-1450°С.Example, Smelting-iron is conducted in an acid-lined induction furnace. Alloying elements are introduced into the molten iron at 1550 ° C: nickel, copper, ferromolybdenum, ferrovanadium, aluminum and nitrogen. Before pouring, cerium, lanthanum and yttrium were introduced into the ladle. Filling into single forms was carried out at 1490-1450 ° C.

Химический состав выплавленных чу Гунов приведен в табл. 1.The chemical composition of the melted chuns of guns is given in table. one.

Содержание углерода и кремни  меньше нижнего предела приво. к увеличению в зкости и уменычению твердости не только в литом состо нии , но и после термической обработки , а следовательно, к уменьшению износостойкости. Повышение их содержани  выше верхнего предела приводи к резкому снижению стойкости за счет образовани  в структуре чугуна эвтектических карбидов большого размера в виде игл и менее термостойкого сложного карбида .The carbon and silicon content is less than the lower limit of the lead. to an increase in viscosity and a decrease in hardness not only in the molten state, but also after heat treatment, and consequently, to a decrease in wear resistance. An increase in their content above the upper limit leads to a sharp decrease in durability due to the formation of large eutectic carbides in the cast iron structure in the form of needles and less heat resistant composite carbide.

Легирование чугуна марганцем в указанных пределах способствует формированию аустенитно-карбидной структуры чугуна в литом состо нии. При этом исключаетс  образование перлитной структурной составл юш;ей.The doping of cast iron with manganese within the specified limits contributes to the formation of the austenitic-carbide structure of cast iron in the cast state. This precludes the formation of a pearlite structural compound;

При содержании марганца меньше нижнего предела образовавшийс  при кристаллизации аустенит при прохождении температуры перлитового преврщени  частично распадаетс  на перлит , что приводит к неоднородной структуре и снижению абразивной износостойкости . При содержании марганца больше верхнего предела падает твердость чугуна не только в литом состо нии, но и после термической обработки. Хот  это и приводит к увеличению в зкости чугуна, однако износостойкость, как основной параметр, значительно снижаетс  ввиду большого содержани  остаточного аустенита после термообработки.When the manganese content is less than the lower limit, the austenite formed during crystallization during the passage of the temperature of the perlite transformation partially decomposes into perlite, which leads to a heterogeneous structure and a decrease in abrasive wear resistance. When the content of manganese is greater than the upper limit, the hardness of the cast iron decreases not only in the cast state, but also after heat treatment. Although this leads to an increase in the viscosity of the iron, wear resistance, as the main parameter, is significantly reduced due to the high content of residual austenite after heat treatment.

196652196652

Высокое содержание хрома в чугуне приводит, в зависимости от содержани  углерода, к образованию большого количества термостойких карби5 дов хрома с гексогональной решеткой, обладающих высокой стойкостью к воздействию абразивного изнашивани . При содержании хрома меньше нижнего предела образуютс  карбиды The high content of chromium in the cast iron leads, depending on the carbon content, to the formation of a large amount of heat-resistant chromium carbides with a hexagonal grid, which are highly resistant to abrasive wear. When the chromium content is less than the lower limit, carbides are formed.

10 и , что непосредственно св зано с уменьаюнием износостойкости, а следовательно, эксплуатационной стойкости примен емых деталей. При содержании хрома выше 20 мас.% уменьша15 етс  эвтетика на основе карбида уступаю1 (его по твердости и теплостойкости карбиду Me (Jj. Одновременно детали из чугуна с содержанием хрома более 20 мас.% приобрета20 ет склонность к трешинообразованию в литом состо нии.10 and, which is directly related to the decrease in wear resistance and, consequently, the operational resistance of the parts used. When the chromium content is higher than 20 wt.%, The carbide-based eutectic is reduced to 1 (its hardness and heat resistance to carbide Me (Jj. At the same time, parts made of cast iron with a chromium content of more than 20 wt.%) Become more prone to cracking in the cast state.

, Присадка никел  и меди приводит к получению аустенитно-карбидной структуры высоколегированного чугуна, The addition of nickel and copper results in the austenitic-carbide structure of high-alloyed cast iron

25 в литом состо нии. Причем за счет ввода в чугун меди резко повышаетс  теплопроводность, что непосредственно приводит к снижению износа деталей , работающих при скоростном абра30 зивном трении. Это св зано с тем, что медь при кристаллизации расплава образует твердые растворы внедрени , обеспечива  при последующей термической обработке получе35 ние оптимальной структуры с высокой износостойкостью. Эти элементы в ко- личес гве меньше нижнего предела практически не оказывает вли ни  на изменение исходной структуры, а сле40 довательно, свойства чугуна.25 as-cast. Moreover, due to the introduction of copper into the iron, the thermal conductivity sharply increases, which directly leads to a decrease in the wear of parts operating under high-speed abrasive friction. This is due to the fact that copper during solidification of the melt forms interstitial solid solutions, providing, with subsequent heat treatment, obtaining the optimal structure with high wear resistance. These elements, in quantitative terms less than the lower limit, have practically no effect on the change in the initial structure, and therefore, the properties of cast iron.

Присадка выше верхнего предела нецелесообразна, поскольку никель в количестве более 3,5 мас.%, оказыва  воздействие на стабилизацию аус45 тенита, резко увеличивает его остаточное содержание после термической обработки, что приводит к снижению твердости и износостойкости. Наличие более 3,0 мас.% меди приводит к тому,Additive above the upper limit is impractical, since nickel in the amount of more than 3.5 wt.%, Affecting the stabilization of Aus45 tait, sharply increases its residual content after heat treatment, which leads to a decrease in hardness and wear resistance. The presence of more than 3.0 wt.% Copper leads to

50 что она начинает выдел тьс  в свободном состо нии, а это снижает однородность по твердости, теплопроводность и износостойкость.50 that it begins to stand out in a free state, and this reduces uniformity in hardness, thermal conductivity, and wear resistance.

Присадка титана и алюмини  приво- дит к раскислению жидкого чугуна,The addition of titanium and aluminum leads to the deoxidation of liquid iron,

образованию мелкодисперсных нитридов, улучшению свойств расплава и изменению условий кристаллизации. В итогеthe formation of fine nitrides, improving the properties of the melt and changing the conditions of crystallization. Eventually

стабилизируютс  свойства чугуна и повышаетс  стойкость против тепловых воздействий, а следовательно, и износостойкость.the properties of the cast iron are stabilized and the resistance to thermal effects is increased, and hence the wear resistance is improved.

Введение титана в количестве меньше нижнего предела приводит к образованию разветвленных дендридов первичных карбидов, способствующих снижению абразивной стойкости деталей. Содержание этого элемента выше верхнего предела создает технологические трудности при получении годных отливок .The introduction of titanium in the amount of less than the lower limit leads to the formation of branched dendrides of primary carbides, which reduce the abrasive resistance of parts. The content of this element above the upper limit creates technological difficulties in obtaining suitable castings.

Присадка алюмини  меньше нижнего предела не приводит к изменению свойств расплава, а выше верхнего предела. - загр зн ет металл окислами, создава  дополнительные трудности в получении отливок и повьш1а  брак лить .The addition of aluminum below the lower limit does not change the properties of the melt, but above the upper limit. - contaminates the metal with oxides, creating additional difficulties in obtaining castings and increasing scrap.

Комплексное легирование чугуна ванадием и молибденом приводит к повышению прочности, твердости и других механических свойств не только при комнатной, но и при высоких температурах .The complex alloying of cast iron with vanadium and molybdenum leads to an increase in strength, hardness and other mechanical properties not only at room temperature, but also at high temperatures.

Присадка этих элементов меньше предела приводит к уменьшению карбидов в структуре. В результате стойкость чугуна к абразивному изнашиванию резко падает. При введении их выше верхнего предела (каждого в отдельности ) происходит образование тройной эвтектики (А-УС-Мо С). Причем в карбидах содержание этих элементов достигает более 50%, что снижает их присутствие в твердом растворе, р результате падает износостойкость.The addition of these elements to a lower limit leads to a decrease in carbides in the structure. As a result, the resistance of cast iron to abrasive wear drops sharply. With the introduction of them above the upper limit (each separately), the formation of a triple eutectic (A-US-Mo C) occurs. Moreover, the content of these elements in carbides reaches more than 50%, which reduces their presence in the solid solution, and as a result, the wear resistance decreases.

Легирование хромистого чугуна азотом приводит к измельчению первичного зерна и повьш ению стойкости к воздействию высоких температур. Содержание азота меньше нижнего предела не приводит к положительному эффекту , а Bbmie--верхнего - оказывает отрицательное вли ние,на прочностные свойства ввиду образовани The doping of chromium cast iron with nitrogen leads to the grinding of the primary grain and an increase in resistance to high temperatures. The nitrogen content less than the lower limit does not lead to a positive effect, and Bbmie - the upper one - has a negative effect on the strength properties due to the formation

в структуре чугуна нитридов титана больших размеров.in the structure of cast iron titanium nitrides of large sizes.

Дл  изменени  формы неметаллических включений, распределени  ихTo change the shape of non-metallic inclusions, their distribution

в металлической основе и удалени  с границ зерен примен ют комплексное модифицирование лантаном, церием и иттрием. В частности, вли ние цери  сказьшаетс  на удалении изcomplex modification with lanthanum, cerium and yttrium is used in the metal base and removal from the grain boundaries. In particular, the effect of cerium affects the removal of

расплава кислорода и серы до минимального содержани , после которого их воздействие на свойства расплава не сказываетс . Иттрий и лантан выполн ют функцию нейтрализации фосфора и демодифицирующих элементов, что также сказываетс  на повышении свойств расплава. Присадка этих элементов меньше нижнего предела (каждого в отдельности) неэффективна , а вьш1е верхнего - приводит к образованию интерметаллидов, которые при эксплуатации детали отрицательно сказываютс  на свойствах чугуна. На- пример, интерметаллиды цери , располага сь по границам зерен, привод т к охрупчиванию детали, а следовательно , к уменьшению стойкости.melt oxygen and sulfur to a minimum content, after which their effect on the properties of the melt does not affect. Yttrium and lanthanum perform the function of neutralizing phosphorus and demodifying elements, which also affects the improvement of melt properties. The addition of these elements to less than the lower limit (each separately) is ineffective, and the upper one leads to the formation of intermetallic compounds, which, during the operation of the part, adversely affect the properties of the iron. For example, cerium intermetallides, located at the grain boundaries, lead to embrittlement of the part and, consequently, to a decrease in durability.

Испытани  по ударно-абразивной стойкости деталей из известного иTests on the shock-abrasive resistance of parts from the known and

предлагаемого чугуна проведены на дробеметных барабанах.the proposed cast iron held on shot blasting drums.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.The test results are shown in Table. 2

Из табл. 2 видно, что чугун предлагаемого состава обладает более высокой ударной в зкостью, твердостью при температуре до 600 С и стойкостью в услови х ударно-абразивного износа.From tab. 2, it can be seen that the cast iron of the proposed composition has a higher toughness, hardness at temperatures up to 600 ° C and durability under conditions of impact abrasive wear.

Детали из белых высокохромистых чугунов без термической обработки практически не примен ютс . Результаты исследований показывают, что натурные издели  (броневые плиты, лопасти импеллера и др.) из предлагаемого чугуна имеют значительно большую износостойкость, чем из известного.Parts from white high-chromium cast irons without heat treatment are practically not used. Research results show that full-scale products (armor plates, impeller blades, etc.) from the proposed cast iron have a significantly greater wear resistance than the known.

Известньш ПредлагаемыйLime Suggested

3,5 2,0 1,0 20 1,5 1,0 1,5 0,63.5 2.0 1.0 20 1.5 1.0 1.5 0.6 0.6

Известный 3,0 - ПредлагаемыйFamous 3.0 - Suggested

0,10.1

0,20,005О0.20.005O

0,20,010,20.20,010.2

1,00,100,31,00,100,3

2,50,500,22,50,500,2

3,51,000,43,51,000,4

3,01,000,043,01,000,04

3,51,200,.3,51,200,

Т а б л и ц а 1Table 1

0,40.4

ОстальноеRest

ЧугунCast iron

Ударна Shock

в зкость,viscosity

с 12 гс М/смwith 12 gf M / cm

ИзвестныйFamous

1,01.0

ПредлагаемыйProposed

Таблицам;Tables;

Твердость, HRC, при температуре , °СHardness, HRC, at a temperature, ° С

Стойкость, чPersistence h

20 I 20оТ 400 Т 60020 I 20OT 400 T 600

63 60 5863 60 58

5050

8686

Claims (1)

БЕЛЫЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, медь, титан, церий, ванадий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и стойкости в условиях ударно-абразивного износа при сохранении твердости при повышенных температурах, он дополнительно содержит алюминий, лантан,иттрий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:.WHITE IRON containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, molybdenum, copper, titanium, cerium, vanadium and iron, characterized in that, in order to increase toughness and resistance under conditions of impact-abrasive wear while maintaining hardness at elevated temperatures , it additionally contains aluminum, lanthanum, yttrium and nitrogen in the following ratio of components, wt.% :. Углерод Carbon 2,0-3,4 2.0-3.4 Кремний Silicon 0,1-1,0 0.1-1.0 Марганец Manganese 0,5-4,0 0.5-4.0 Хром Chromium 12,0-20,0 12.0-20.0 Никель Nickel 0,2-3,5 0.2-3.5 Молибден Molybdenum 0,1-4,0 0.1-4.0 Медь Copper 0,5-3,0 0.5-3.0 Титан Titanium 0,01-0,6 0.01-0.6 Церий Cerium 0,02-0,04 0.02-0.04 Ванадий Vanadium 0,2-3,5 0.2-3.5 3 3 Алюминий Aluminum 0,01-1,0 0.01-1.0 © © Лантан Lanthanum 0,02-0,05 0.02-0.05 / l Иттрий Yttrium 0,02-0,05 0.02-0.05 у) y) Азот Nitrogen 0,0005-0,01 0.0005-0.01 с from Железо Iron Остальное Rest м N3 СО ОЗ 05 СП m N3 SO OZ 05 SP
>>
SU843746447A 1984-04-16 1984-04-16 Charge for melting SU1219665A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843746447A SU1219665A1 (en) 1984-04-16 1984-04-16 Charge for melting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843746447A SU1219665A1 (en) 1984-04-16 1984-04-16 Charge for melting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1219665A1 true SU1219665A1 (en) 1986-03-23

Family

ID=21121198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843746447A SU1219665A1 (en) 1984-04-16 1984-04-16 Charge for melting

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1219665A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103757516A (en) * 2014-01-09 2014-04-30 北京工业大学 Wear-resisting white cast iron and preparation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство ЧССР № 177317, кл. С 22 С 37/06, 1973. Авторское свидетельство СССР № 794086, кл. С 22 С 37/08, 1978. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103757516A (en) * 2014-01-09 2014-04-30 北京工业大学 Wear-resisting white cast iron and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1219665A1 (en) Charge for melting
SU1255659A1 (en) Wear-resistant white iron
SU1096300A1 (en) Cast iron
SU1749294A1 (en) High strength cast iron
SU1749310A1 (en) Low-carbon weld steel
SU1725757A3 (en) Wear-resistant cast iron
SU1686025A1 (en) Phosphorous cast iron
SU1214779A1 (en) White cast iron
SU1135790A1 (en) Cast iron
UA123427C2 (en) WEAR-RESISTANT CAST IRON
SU1199820A1 (en) Cast iron
SU1036786A1 (en) Cast iron
SU1439147A1 (en) Wear-resistant cast iron
SU1305192A1 (en) Cast iron
SU1281600A1 (en) Wear-resistant white cast iron
SU1113422A1 (en) Cast iron
SU1296622A1 (en) High-strength cast iron
SU1611974A1 (en) Wear-resistant alloy
SU1454873A1 (en) Cast iron
SU1440948A1 (en) Cast iron for rolling-mill rolls
SU1693111A1 (en) Cast iron
SU1082854A1 (en) Cast iron
SU1447916A1 (en) Alloy for wear-resistance buildup
SU1062295A1 (en) Cast iron
SU1423620A1 (en) Wear-resistant cast iron