SU1293241A1 - Grey wear-resistant cast iron for castings - Google Patents

Grey wear-resistant cast iron for castings Download PDF

Info

Publication number
SU1293241A1
SU1293241A1 SU853968034A SU3968034A SU1293241A1 SU 1293241 A1 SU1293241 A1 SU 1293241A1 SU 853968034 A SU853968034 A SU 853968034A SU 3968034 A SU3968034 A SU 3968034A SU 1293241 A1 SU1293241 A1 SU 1293241A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
castings
cast iron
wear
stability
thickness
Prior art date
Application number
SU853968034A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Константинович Святкин
Юрий Григорьевич Серебряков
Михаил Иванович Карпенко
Санасар Артемович Мелтонян
Татьяна Ивановна Кныш
Original Assignee
Всесоюзный Заочный Политехнический Институт
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 Всесоюзный Заочный Политехнический Институт filed Critical Всесоюзный Заочный Политехнический Институт
Priority to SU853968034A priority Critical patent/SU1293241A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1293241A1 publication Critical patent/SU1293241A1/en

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к изысканию серых антифрикционных чугунов дл  изготовлени  массивных деталей металлорежущих станков, работаницих в услови х трени  скольжени . Цель изобретени  - повышение стабильности анти- 4ФИКЦИОННЫХ свойств в отливках с толщиной стенок от 30 до 200 мм. Предлагаемый чугун содержит компо ненты в следующе м соотношении,мае.%j С 2,7-3,6, Si 1,3-2,1; Мп 0,7-1,5; Ti 0,3-0,8; Си 0,2-0,5; zr 0,1-0,3; Са 0,02-0,07; РЗМ 0,02-0,1; Mb 0,12- 0,4; Sb 0,07-0,20; Pb 0,05-0,1; Fe остальное. В чугун Дополнительно введены ниобий, сурьма и свинец дл  повышени  твердости, задиростойкос- ти и износостойкости матрицы измельчени  структуры. Чугун имеет следующие свойства: t j при раст жении 457-565 МПА; НВ в отливках с толщиной стенок: 30 мм 245-259; 100 мм 241-255, 200 мм 235-249. Стабильность коэффициента трени  при толщине стенок отливок: 30 мм 88-98; 100 мм 84-96; 200 мм 78-91. Износ при толщине стенок отливок, мкм/ч 30 мм 0,42-0,34; 100 мм 0,47-0,37; 200 мм 0,58-0,42. Врем  до образовани  задира при толщине стенок, ч: 30 мм 21,4-27,8; 100 мм 19,6-24,7, 200 мм 17,5-21,6. 2 табл. (Л с: д о 9 э tibThe invention relates to metallurgy, in particular to the search for gray antifriction cast irons for the manufacture of massive parts of metal-cutting machines, working in conditions of sliding friction. The purpose of the invention is to increase the stability of anti-4FICTION properties in castings with wall thicknesses from 30 to 200 mm. The proposed cast iron contains components in the following ratio, May.% J C 2.7-3.6, Si 1.3-2.1; Mp 0.7-1.5; Ti 0.3-0.8; 0.2-0.5; zr 0.1-0.3; Ca 0.02-0.07; REM 0.02-0.1; Mb 0.12- 0.4; Sb 0.07-0.20; Pb 0.05-0.1; Fe rest. In addition, niobium, antimony, and lead are added to the cast iron to increase the hardness, build-up, and wear resistance of the structure comminution matrix. Cast iron has the following properties: t j when stretching 457-565 MPa; HB in castings with wall thickness: 30 mm 245-259; 100 mm 241-255,200 mm 235-249. The stability of the coefficient of friction when the thickness of the walls of castings: 30 mm 88-98; 100 mm 84-96; 200 mm 78-91. Wear at the thickness of the walls of castings, µm / h 30 mm 0.42-0.34; 100 mm 0.47-0.37; 200 mm 0.58-0.42. Time to scrape against wall thickness, h: 30 mm 21.4-27.8; 100 mm 19.6-24.7, 200 mm 17.5-21.6. 2 tab. (L с: д о 9 э tib

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к изысканию серых антифрикционных чугунов дл  изготовлени  массивных деталей металлорежущих станков, работающих в услови х трени  скольжением.The invention relates to metallurgy, in particular to the search for gray antifriction cast irons for the manufacture of massive parts of metal-cutting machines operating under conditions of friction rubbing.

Цель изобретени  - повьшение .стабильности антифрикционных свойств в отливках с толщиной стенок от 30 до 200 мм.The purpose of the invention is to increase the stability of anti-friction properties in castings with wall thicknesses from 30 to 200 mm.

Поставленна  цель достигаетс   тем, что серый износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец , титан, цирконий, медь, кальций, редкоземельные металлы и железо, дополнительно содержит ниобий, сурьму и свинец при следующем соотношении компонентов, мае. %:The goal is achieved by the fact that gray wear-resistant cast iron containing carbon, silicon, manganese, titanium, zirconium, copper, calcium, rare earth metals and iron, additionally contains niobium, antimony and lead in the following ratio of components, May. %:

Углерод Кремний Марганец Титан Медь Цирконий Кальций Редкоземельные металлы Ниобий Сурьма Свинец ЖелезоCarbon Silicon Manganese Titanium Copper Zirconium Calcium Rare earth metals Niobium Antimony Lead Iron

2,7-3,6 1,3-2,1 0.7-1,5 0,3-0,8 0,2-0,5 0,1-0,3 0,02-0,072.7-3.6 1.3-2.1 0.7-1.5 0.3-0.8 0.2-0.5 0.1-0.3 0.02-0.07

0,02-0,10 0,12-0,40 0,07-0,20 0,05-0,10 Остальное Дополнительное введение ниоби  в количестве О,12-0,40 мас.% микро легирует и упрочн ет металлическую основуj измельчает графит, повьша- ет трещиностойкость и блокирует дефекты кристаллической структуры, повьшает стабильность структуры и механических свойств, что обеспечивает повышение-износостойкости, задир ост ойк ости и других антифрикционных свойств в отливках с толщино стенок 30-200 мм. При концентрации ниоби  до 0,12 мас.% микролегирующий зффект про вл етс  слабо, существенного упрочнени  металлической основы не достигаетс  и стабил нос гь антифрикционных свойств в отливках низка . При концентрации ниби  более 0,40 мас.% увеличиваетс  ликваци  и снижа етс  стабильность механических, и антифрикционных свойств чугуна в толстостенных отлках ,0.02-0.10 0.12-0.40 0.07-0.20 0.05-0.10 Else Additional introduction of niobium in an amount of 0 to 12-0.40 wt.% Micro-alloy and strengthen the metal The base j crushes graphite, increases crack resistance and blocks crystal structure defects, increases the stability of the structure and mechanical properties, which provides increased wear resistance, tearing of the core and other antifriction properties in castings with a wall thickness of 30–200 mm. At a niobium concentration of up to 0.12 wt.%, The microalloying effect is weak, the metal base is not significantly strengthened, and the nose stability is low in the castings. When the concentration of nibi is more than 0.40 wt.%, Liquation increases and the stability of the mechanical and antifriction properties of cast iron in thick-walled castings decreases,

Введение сурьмы в количестве 0(,2 мас.% повьшает твердость, задиростойкость и износостойкость матрицы, ее стабильность в отливкаThe introduction of antimony in the amount of 0 (, 2 wt.% Increases the hardness, resistance to wear and durability of the matrix, its stability in casting

5five

00

5five

с толщиной стенок от 30 до 200 мм, что обеспечивает снижение износа и повышение антифрикционных свойств. Содержание сурьмы прин то от концентрации (0,07 мас.%), с которого отмечаетс  повьшение стабильности твердости и износостойкости в отливках с толщиной стенок от 30 до 200 мм, и ограничено концентрацией О, 2 мае.%, выше которого отмечаетс  снижение растворимости сурьмы в металлической основе и снижение динамической прочности и стабильности механических и антифрикционных свойств чугуна.with a wall thickness of 30 to 200 mm, which reduces wear and increases anti-friction properties. The antimony content is taken from a concentration (0.07 wt.%), From which there is an increase in the stability of hardness and wear resistance in castings with wall thicknesses from 30 to 200 mm, and is limited by the concentration of O, 2 may.%, Above which a decrease in the solubility of antimony is noted. in the metal base and the reduction of dynamic strength and stability of the mechanical and anti-friction properties of cast iron.

Введение свинца в количестве 0,05-0,1 мас.% обусловлено его зффек- тивным вли нием на снижение коэффи- циента тренил и измельчение структуры в толстостенных отливках, на повы- шени1Г десперсности перлита и графита, что приводит к повышению стабильности износостойкости и других антифрикционных свойств. Концентраци  свинца определена экспериментально, при этом нижний предел (0,05 мас.%) может быть рекомендован дл  отливок с толщиной стенок 30 мм, а верхний предел содержани  свинца (0,1мас.%)- дл  отливок с толщиной стенок 200 мм. При концентрации свинца более 0,1 мас,.% возникает отбел, что снижает стабильность структуры и антифрикционных свойств.The introduction of lead in an amount of 0.05–0.1 wt.% Is due to its effective effect on reducing the coefficient of training and grinding the structure in thick-walled castings, on increasing the dyspersity of perlite and graphite, which leads to an increase in the stability of wear resistance and other anti-friction properties. The lead concentration was determined experimentally, with the lower limit (0.05 wt.%) Being recommended for castings with a wall thickness of 30 mm, and the upper limit of the lead content (0.1 wt.%) For castings with a wall thickness of 200 mm. When the lead concentration is more than 0.1 wt.% Chill occurs, which reduces the stability of the structure and anti-friction properties.

Содержание основных компонентов (углерод 257-3 6 мас.%, кремний 1,3-2,1 мас„% и марганец 0,5 - 1,5 мас.% определе1 ы исход  из практики производства антифрикщонных чугунов дл  толстостенных литых деталей металлорежущих станков. При снижении содержани  углерода менее 2,7 мас.% и. кремни  ниже 1,3 мае. % и повышении концентрации марганца более 1,5 мас.% в отливках повышаетс  отбел и снижаетс  стабильность структуры и свойств, а при концентрации углерода более 3,6 мас.%, кремни  более 2,1 мас.% и марганца менее 0,7 мас.% перлитна  структура в отливках с толщиной стенки 30 - 200 мм становитс  грубой, снижаетс  износостойкость и стабильность антифрикционных свойств.The content of the main components (carbon 257-3 6 wt.%, Silicon 1.3-2.1 wt.% And manganese 0.5 - 1.5 wt.% Determined based on the practice of production of antifrictional iron for thick-walled cast parts of machine tools With a decrease in carbon content of less than 2.7 wt.% And silicon below 1.3 wt.% And an increase in the manganese concentration of more than 1.5 wt.% In chilled castings, chill increases and the stability of the structure and properties decreases, and at a carbon concentration of more than 3 , 6 wt.%, Silicon more than 2.1 wt.% And manganese less than 0.7 wt.% Pearlite structure in castings with a thickness of Nki 30 - 200 mm becomes coarse, durability and stability of antifriction properties are reduced.

Содержание легирующих добавок (титан 0,3-0,8 масЛ, медь 0,2 - 0,5 мас.%, цирконий 0,1-0,3 мас.%) определено экспериментально и ограничено пределами, ниже которых проч0The content of alloying additives (titanium 0.3-0.8 wt.%, Copper 0.2-0.5 wt.%, Zirconium 0.1-0.3 wt.%) Was determined experimentally and limited to the limits below which the other 0

00

5five

00

5five

312312

ностные и антифрикционные свойства недостаточны,а-выше которых снижаетс  стабильность структуры и антифрикционных свойств в отливках с толщиной стенок от 30 до 200 мм. Bone and antifriction properties are insufficient, and a-above which stability of the structure and antifriction properties in castings with wall thickness from 30 to 200 mm is reduced.

Кальций (0,02-0,07 вес.%) и рез- коземельные металлы (0,02-0,1 мас.%)  вл ютс  эффективными модифицирующими добавками, измельчающими структуру и повышающими механические свойства и износостойкость благодар  улучшению фактора формы графита. При концентрагщи их до 0,02 мас.% модифицирующий эффект про вл етс  слабо, а при концентрации кальци  более 0,07 мас.% и РЗМ более 0,1 мас.% он полностью не раствор ютс  в матрице, повышаетс  концентраци  включени  и. неоднородность структуры, что приводит к снижению стабильности антифрик ционных свойств чугуна в отливках толщиной стенок от 30 до 200 мм.Calcium (0.02–0.07 wt.%) And heavy-earth metals (0.02–0.1 wt.%) Are effective modifying agents that refine the structure and increase mechanical properties and wear resistance due to improved graphite shape factor. When concentrating them to 0.02 wt.%, The modifying effect is weak, and when calcium concentration is more than 0.07 wt.% And rare-earth metals more than 0.1 wt.%, It does not dissolve completely in the matrix, the concentration of inclusion increases and. heterogeneity of the structure, which leads to a decrease in the stability of the antifriction properties of cast iron in castings with a wall thickness of 30 to 200 mm.

Пример. Опытные плавки чугуна проведены в коксо-газовой вагранке с использованием литейных чугунов марок ЛК-3, ЛК5 (ГОСТ 4832-80), предельного чугуна ПЛ-1, гр. IV, кл. А, кат. 1 (ГОСТ 805-80), лома чугунного 17А (ГОСТ 2787-75), силикомарганца СМН-17 (ГОСТ 4756-77), сурьмы СуОО (ГОСТ 1089-73), ниоби  НбЗ (ГОСТ 16099-70), сурьм нистого свинца ССу1, ферросилици  и других ферросплавов . Чугун из вагранки заливают в миксер и перегревают до 1653-1693 К и микролегируют. Обработку сурьмой и модифицирующими добавками производ т в ковшах и.автоклавах. Из чугунов отливают цилиндрические образцы диаметром 30 мм, технологические ступенчатые пробы с толщиной стенокExample. Experimental smelting of cast iron was carried out in a coke-gas cupola using cast iron cast iron of grades LK-3, LK5 (GOST 4832-80), limiting cast iron PL-1, gr. IV, cl. A, cat. 1 (GOST 805-80), iron scrap 17A (GOST 2787-75), silico-manganese CMN-17 (GOST 4756-77), antimony SuOO (GOST 1089-73), niobium NbZ (GOST 16099-70), antimony lead SS1, ferrosilicon and other ferroalloys. Pig iron from the cupola is poured into the mixer and overheated to 1653-1693 K and micro-alloyed. The treatment with antimony and modifying additives is carried out in buckets and autoclaves. Cylindrical specimens with a diameter of 30 mm, technological step samples with wall thickness are cast from cast iron

3,72,7. 3,23,63,72,7. 3.23.6

1,71,31,92,11.71.31.92.1

1,20,71,21,51.20,71,21,5

0,30,20,30,50.30.20.30.30

1414

до 200 мм и отливки заготовки пол- . зунов, цилиндров и станин металлорежущих станков.up to 200 mm and casting workpieces pol-. Zunov, cylinders and beds of machine tools.

В табл. 1 приведен химический состав чугунов опытных плавок, а в табл. 2 их механические и антифрикционные свойства.In tab. 1 shows the chemical composition of the cast iron experienced bottoms, and table. 2 their mechanical and anti-friction properties.

Предел прочности при раст жении получен при испытании цилиндрических 30 мм образцов, а твердость и антифрикционные свойства - на образцах из ступенчатых технологических проб и отливок с толщинами стенок 30, 100 и 200 мм.The tensile strength was obtained by testing cylindrical 30 mm specimens, and the hardness and antifriction properties were obtained on specimens from stepped process samples and castings with wall thicknesses of 30, 100, and 200 mm.

Claims (1)

Формула изобрете ни  Серьй износостойкий чугун дл  отливок ,, содержащий углерод, кремний, марганеЦ; титан, 11:ирконий, медь, кальций , редкоземельные металлы и железо , отличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности антифрикционных свойств в отливках с толщиной стенок от 30 до 200 мм, он дополнительно содержит ниобий, сурьму и свинец при следующем соотношении кo шoнeнтoв, мае. %:The formula of the invention or Sery wear-resistant cast iron for castings, containing carbon, silicon, manganese; titanium, 11: irconium, copper, calcium, rare earth metals and iron, characterized in that, in order to increase the stability of antifriction properties in castings with wall thickness from 30 to 200 mm, it additionally contains niobium, antimony and lead in the following ratio of shock May %: 35 35 30thirty 35 35 4040 3,8 2,33.8 2.3 1.71.7 0,70.7 КомпонентыComponents Содержание, мае. ZContent, May. Z ({звестный чугун({famous cast iron Предложенный чугунCast Iron Offered ельные spruce 0,2 0,2 0,10.2 0.2 0.1 0,1 0,3 0,020.1 0.3 0.02 0,050,020.050.02 0,120.12 0,070.07 0,050.05 ОстальноеRest Предел прочности при раст жении, МПа Strength at stretching, MPa Твердость, НВ, в отливках с толщиной ст нок, мм:Hardness, HB, in castings with a thickness of steel, mm: 30 10030 100 200200 Стабильность коэффициента трени  при толщине стенок отливок , мм:The stability of the coefficient of friction at the thickness of the walls of castings, mm: 30thirty 100100 200200 Продолжение табл 1Continuation of table 1 Серый износостойкий чугунGray wear-resistant cast iron II 5five 0,30.3 0,80.8 0,070.07 0,100.10 0,400.40 0,200.20 0,100.10 0,07 0,17 0,010.07 0.17 0.01 0,01 0,07 0,02 0,020.01 0.07 0.02 0.02 0,4 0,9 0,10.4 0.9 0.1 0,12 0,50 0,23 0,150.12 0.50 0.23 0.15 Остальное Остальное ОстальноеElse Else Else Таблица 2table 2 521521 565565 262262 396396 94 91 8594 91 85 98 9698 96 9191 71 83 58 79 54 7171 83 58 79 54 71 12932411293241 8 Продолжение табл. 28 Continued table. 2 ПоказателиIndicators Свойства серых износостойких чугуновProperties of gray wear-resistant cast iron при к отлиat образопри толмм:Image: 1,20 2,92 3,181.20 2.92 3.18 8,7 5,38.7 5.3 2,42.4 Редактор А.ДолиничEditor A.Dolinich Составитель Г.ДудикCompiled by G. Dudik Техред Л.Сердюкова Корректор И.ЭрдейиTehred L. Serdyukova Corrector I. Erdeyi 350/29350/29 Тираж 605ПодписноеCirculation 605 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 0,38 0,42 0,490.38 0.42 0.49 0,34 0,37 0,420.34 0.37 0.42 1,17 0,51 2,88 0,69 3,07 0,821.17 0.51 2.88 0.69 3.07 0.82 25,2 23,025.2 23.0 20,820.8 27,8 24,7 21,627.8 24.7 21.6 9,1 17,4 5,7 15.2 3,1 13,79.1 17.4 5.7 15.2 3.1 13.7
SU853968034A 1985-10-22 1985-10-22 Grey wear-resistant cast iron for castings SU1293241A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853968034A SU1293241A1 (en) 1985-10-22 1985-10-22 Grey wear-resistant cast iron for castings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853968034A SU1293241A1 (en) 1985-10-22 1985-10-22 Grey wear-resistant cast iron for castings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1293241A1 true SU1293241A1 (en) 1987-02-28

Family

ID=21202245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853968034A SU1293241A1 (en) 1985-10-22 1985-10-22 Grey wear-resistant cast iron for castings

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1293241A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012074470A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-07 Scania Cv Ab Grey iron alloy and brake disc containing grey iron alloy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент JP № 12264, кл. С 22 С 37/10, 1970. Патент JP № 58-171553, кл. С 22 С 37/10, 1983. Авторское свидетельство СССР 960299, кл. С 22 С 37/10, 1982. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012074470A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-07 Scania Cv Ab Grey iron alloy and brake disc containing grey iron alloy
RU2548558C2 (en) * 2010-12-02 2015-04-20 Сканиа Св Аб Grey iron alloy and brake disk containing grey iron alloy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bedolla-Jacuinde Niobium in cast irons
SU1293241A1 (en) Grey wear-resistant cast iron for castings
SU1724716A1 (en) Cast iron for metallic forms
SU1740479A1 (en) Cast iron
SU1120030A1 (en) Cast iron
SU1341234A1 (en) Wear-resistant cast iron
RU2718849C1 (en) Nonmagnetic iron
SU1108123A1 (en) Grey cast iron
SU985125A1 (en) Grey cast iron
SU1157115A1 (en) High-strength cast iron
SU985123A1 (en) Cast iron
SU1742348A1 (en) High-duty cast iron
SU1068530A1 (en) Wear resistant cast iron
SU1116086A1 (en) Cast iron
RU2037551C1 (en) Pig iron
RU2352675C1 (en) High-duty bearing cast iron
SU1712449A1 (en) Cast iron
SU973656A1 (en) Grey cast iron
SU1359328A1 (en) High-strength cast iron
SU1717660A1 (en) Alloying additive for cast iron
SU1125281A1 (en) Cast iron
SU1650750A1 (en) Alloying additive for cast iron
SU1355639A1 (en) Wear-resistant cast iron
SU1235971A1 (en) Grey cast iron
SU1705389A1 (en) Alloying additive