SU1242537A1 - Износостойкий чугун - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к составам аустенит- иых чугунов, работающих в услови х интенсивного газоабразивного изнашивани  и используемых дл  изготовле- НИН лопастей дымососов, работающих при температуре до 973 К.

Цель изобретени  - снижение газоабразивного износа и повьппение эксплуатационной стойкости при воздейст- ВИИ газоабразивных потоков с температурой до 973 К.

Составы предлагаемого и известного , чугуна представлены в табл. 1, свойства - в табл. 2.

Введение в высокомарганцовистый чугун молибдена в количестве 0,2- 0,6 мас.% повышает вторичную твердость и и-зносостойкость в услови х интенсивного газоабразивного износа. При содержании молибдена до 0,2 мас.% снижаетс  твердость и износостойкость в услови х газоабразивного износа при повышенных температурах, при увеличении содержани  молибдена более, р,6 мас.% снижаетс  ударна  в зкость и эксплуатационна  стойкость чугуна в литых издели х.

Тантал, введенный в количестйе 0,2-0,5 мас.%, повышает твердость и предел прочности при повышенных температурах, стабильность твердости и эксплуатационную стойкость П-угуна в отливках. При концентрации тантала до 0,2 мас.%, твердость чугуна при повышенных температучрах и износостойкости недостаточны, а при увеличении концентрации тантала; более 0,5 масл% снижаютс  технологические свойства .чугуна и повьшаетс  газоабразивный износ о

Иттрий, введенный в количестве 0,03-0,07 мас.%-, способствует измельчению зерен аустенита и оказывает положительное вли ние на газоабразив ную износостойкость аустенитного чугуна . При содержании иттри  до 0,03 мас.% измельчение структуры аустенита и износостойкость, недостаточны , а при увеличении концентрации

5

0 5

о

5

0

иттри  более 0,07 мас.% снижаетс  фрикщ онна  теплостойкость и увеличиваетс  газоабразивный износ при повьшенных температурах.

Содержание основных компонентов (углерод 2,2-3,0 мас.%, кремний 0,2- 1,0 мас.%, хром 2,7-5,8 мас.%; никель 0,5-1,0 мас.% и марганец 9,3- 18,7 мас.%) обеспечивает получение в литых издели х стабильной аустенит- ной структуры при температурах до 973 К с повьшенной твердостью и износостойкостью в газоабразивных средах, Их концентраци  прин та из практики производства аустенитн ьгх износостойких чугунов и ограничиваетс  содержанием компонентов, выше и ниже которого снижаютс  стабильность структуры и ударна  в зкость.

Микролегируюшр:е добавки (ванадий 0,2-0,5 мас.%, титан 0,1-0,5 мас..% и алюминий 0,03-0,5 мас.%) введены как эффективные нитридообразующие компоненты, обеспечивающие карбонит- ридное упрочнение металлической основы . Их содержание прин то от концентраций , при которых отмечаетс  существенное повьшение прочности, износостойкости при газоабразивном износе и эксплуатационной стойкости чугуна, и ограничено содержанием, вьше которого отмечаетс  снижение ударной в зкости, и термической стойкости.

Пример. Износостойкий чугун выплавл ют в индукционных электропечах с использованием рафинированных чугунов стального и чугунного лома, ферросплавов и комплексных лигатур на основе молибдена и тантала. Легирующие добавки присаживаю-/ в печь в перегретый до 1723-1729 К расплав после рафинировани , а металлический иттрий и другие модифицирующие добавки - непосредственно в литейный ковш после вьшуска чугуна из печи при температуре 1673-1733 К. Разливку чугуна провод т в виде заготовок Треф, из которых готов т образцы дл  механических испытаний и шлифы дл  металлографических исследований.

Газоабразивный износ, мг/гс, при скорости потоков и при .температуре, К:

Таблица 1

Фрикционна  теплостойкость

при 923 К, % 100 136

Стойкость лопастей дымососов , ч .220 311

Продолжение табл. 2

142 148 102 126

434 446 224 209

Claims (1)

1. ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий, ванадий, тцтан и железо, отличающийс я тем, что, с целью снижения газо абразивного износа и повышения эксплуатационной стойкости при воздействии газоабразивных потоков с температурой до 923 К, он дополнительно содержит молибден, тантал и иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Углерод 2,2-3,0 Кремний 0,2-1,0 Хром 2,7-5,8 Марганец 9,3-18,7 Никель 0,5-1,0 Ванадий 0,2-0,5 Титан 0,1-0,5 Алюминий 0,03-0,5 Молибден 0,2-0,6 S Тантал 0,2-0,5 ω Иттрий 0,03-0,07 Железо Остальное с

   1 · 1242537