SU1339160A1 - Wear-resistant cast iron - Google Patents

Wear-resistant cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1339160A1
SU1339160A1 SU864080289A SU4080289A SU1339160A1 SU 1339160 A1 SU1339160 A1 SU 1339160A1 SU 864080289 A SU864080289 A SU 864080289A SU 4080289 A SU4080289 A SU 4080289A SU 1339160 A1 SU1339160 A1 SU 1339160A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
iron
cast iron
antimony
boron
carbon
Prior art date
Application number
SU864080289A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Михайлович Бондарев
Евгений Иванович Шитов
Владимир Михайлович Михайловский
Анатолий Иванович Сарока
Владимир Николаевич Рыбаков
Владимир Леонидович Трибушевский
Original Assignee
Белорусский 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 Белорусский Политехнический Институт filed Critical Белорусский Политехнический Институт
Priority to SU864080289A priority Critical patent/SU1339160A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1339160A1 publication Critical patent/SU1339160A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к изыска- нию составов высокоуглеродистых сплаВОВ железа. Целью изобретени   вл етс  снижение склонности чугуна к пле- нообразованию, повышение жидкотеку- чести, абразивной и гидроабразивной стойкости при работе в щелочных средах , содержащих кремнезем. Предлагаемый чугун имеет следующий состав, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 1,5- 3,0; марганец 0,1-0,8; сера 0,06 - 0,08; сурьма 0,05-0,8; молибден 0,1- 0,5; хром 0,03-0,6; бор 0,08-0,2; азот 0,02-0,2; фосфор 0,1-0,8; железо - остальное. Чугун такого состава может быть использован при изготовлении деталей арматуры, перекачивающей агрессивные среды, содержащие частицы абразивного материала. 2 табл. О) со со ;оThe invention relates to a foundry, namely, to the search for compositions of high-carbon iron alloys. The aim of the invention is to reduce the tendency of pig iron to foil formation, to increase its fluidity, abrasive and hydroabrasive resistance when operating in alkaline media containing silica. The proposed cast iron has the following composition, wt.%: Carbon 3.0-3.5; silicon is 1.5-3.0; manganese 0.1-0.8; sulfur 0.06 - 0.08; antimony 0.05-0.8; molybdenum 0.1-0.5; chromium 0.03-0.6; boron 0.08-0.2; nitrogen 0.02-0.2; phosphorus 0.1-0.8; iron - the rest. Cast iron of such a composition can be used in the manufacture of parts of valves, pumping corrosive media containing particles of abrasive material. 2 tab. O) co; o

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов железа, и может быть использовано при производстве отливок, работающих в услови х абразивного и гидроабразивного износа в щелочных средах, содержащих частицы абразивного материала.The invention relates to a foundry, in particular, to compositions of high carbon iron alloys, and can be used in the production of castings operating under conditions of abrasive and hydroabrasive wear in alkaline media containing particles of abrasive material.

Цель изобретени  - снижение склонности чугуна к пленообразованию,повышение жидкотекучести, абразивной и гидроабразивной стойкости отливок при работе в щелочных средах, содержащих кремнезем.The purpose of the invention is to reduce the tendency of pig iron to foaming, to increase the fluidity, abrasive and hydroabrasive resistance of castings when working in alkaline media containing silica.

Чугун предлагаемого состава содержит , мас.%:Cast iron of the proposed composition contains, wt%:

Углерод3,0-3,5Carbon 3.0-3.5

Кремний1 ,5-3,0Silicon1, 5-3,0

Марганец О,10-0,8 Сера0,06-0,08Manganese O, 10-0.8 Sulfur 0.06-0.08

Сурьма0,05-0,8Antimony 0.05-0.8

МолибденО,1-0,5Molybdenum, 1-0,5

Хром0,03-0,6Chrome 0.03-0.6

Бор0,08-0,2Bor0.08-0.2

Фосфор0,1-0,8Phosphorus 0.1-0.8

Азот0,02-0,20Nitro0.02-0.20

ЖелезоОстальноеIronErest

Пределы содержани  компонентов установлены, исход  из получени  наиболее благопри тного сочетани  структуры литейных, механических и служебньЕХ характеристик сплава.The limits of the content of the components are established, on the basis of obtaining the most favorable combination of the structure of the casting, mechanical, and service characteristics of the alloy.

Нижний предел по содержанию углерода и кремни  (3,0 и 1,5 мас.%) вызван необходимостью патучени  перлит ной металлической матрицы и удовлетворительными технологическими свойствами , Б первую очередь жидкотеку- честью расплава. Верхний предел по содержанию углерода и кремни  3,5 и 3,0 мас.% соответственно каждого элемента ограничен получением в структуре ферритной составл ющей не более 5%.The lower limit on the carbon and silicon content (3.0 and 1.5 wt.%) Is due to the necessity of patching the pearlite metal matrix and satisfactory technological properties, first of all, the fluidity of the melt. The upper limit on the carbon and silicon content is 3.5 and 3.0 mass%, respectively, of each element is limited to obtaining in the structure of the ferrite component no more than 5%.

Пределы содержани  марганца (0,10 0,8 мас.%), бора (0,08-0,2 мас.%) и молибдена (0,1-0,5 мас.%) выбирают экспериментально, исход  из услови  максимального упрочнени  металлической основы чугуна за счет измельчени  графитных включений, стабилизации перлита, увеличени  его дисперсности и микротвердости. Содержание марганца, бора и молибдена ниже нижнего предела приводит к резкому понижению прочностных характеристик, а выше верхнего предела экономически нецелесообразно.The limits of the content of manganese (0.10 0.8% by weight), boron (0.08-0.2% by weight) and molybdenum (0.1-0.5% by weight) are chosen experimentally, based on the maximum hardening metal base of cast iron due to grinding of graphite inclusions, stabilization of pearlite, increasing its dispersity and microhardness. The content of manganese, boron and molybdenum below the lower limit leads to a sharp decrease in the strength characteristics, and above the upper limit it is not economically feasible.

Хром в составе чугуна приводит к образованию ледебурита, что значительно повышает твердость материала.Chromium in the composition of cast iron leads to the formation of ledeburite, which significantly increases the hardness of the material.

Нижний предел содержани  хромаChromium lower limit

(0,03 мас.%) ограничен эффектом повышени  твердости, верхний (1,0 мас.%) обусловлен снижением жидкотекучести и увеличением склонности чугуна к(0.03 wt.%) Is limited by the effect of increasing hardness, the upper (1.0 wt.%) Is due to a decrease in fluidity and an increase in the tendency of cast iron to

пленообразованию.foaming.

Сурьма  вл етс  перлитизатором металлической основы чугуна. Присутству  в сплаве и способству  переохлаждению расплава, измен ет форму иAntimony is the perlithizer of the iron cast iron base. Present in the alloy and contribute to the supercooling of the melt, changes the shape and

размеры графита. Общее число включений графита с добавкой сурьмы увеличиваетс , что благопри тно сказываетс  на повышении износостойкости чугуна . Верхний предел содержани  сурьмыgraphite dimensions. The total number of inclusions of graphite with the addition of antimony increases, which favorably affects the increase in wear resistance of the iron. Upper limit of antimony content

(0,2 мас.%) ограничен малым ростом перлитизирующего эффекта, нижний (0,05 мас.%) обусловлен достижением требуемой точности.(0.2 wt.%) Is limited to a small increase in the perlitisation effect, the lower (0.05 wt.%) Is due to the achievement of the required accuracy.

Фосфор существенно повьш1ает жидко-текучесть высокоуглеродистых сплавов. Кроме того, в присутствии сурьмы фосфор в чугуне образует сложную фосфид- но-сурьм нистую эвтектику, обладающую большей твердостью (Н 730 кг/мм)Phosphorus substantially increases the fluidity of high-carbon alloys. In addition, in the presence of antimony, phosphorus in cast iron forms a complex phosphide-antimony eutectic with greater hardness (H 730 kg / mm)

по сравнению с обычной фосфиднойcompared to conventional phosphide

(Н 580 кг/ммО. Добавка фосфора измельчает эвтектическое зерно, а фос- фидно-сурьм ниста  эвтектика, располага сь по границам зерен в виде разорванной сетки, вследствие большой твердости повышает абразивную и гидроабразивную стойкость чугуна. Верхний предел содержани  фосфора (0,8 мас.%) ограничен достижением(H 580 kg / mmO. The addition of phosphorus crushes the eutectic grain, and the phosphide antioxidant eutectic, located at the grain boundaries in the form of a broken mesh, due to its high hardness increases the abrasive and hydroabrasive resistance of cast iron. wt.%) limited to

максимума твердости сплава, нижний предел (0,1 мас.%) установлен из-за снижени  жидкотекучести чугуна.the maximum hardness of the alloy, the lower limit (0.1 wt.%) is set due to the reduction of the fluidity of cast iron.

При введении азота в чугун, он существенно измельчает эвтектическое зерно, что сказываетс  на повышении механических свойств чугуна. Повьш1е- ние износостойкости за счет дополнительного микролегировани  чугуна азо- том объ сн етс  образованием дисперсных нитридов бора, равномерно распределенных в объеме металлической основы чугуна. При содержании азота до 0,02 мас.% его вли ние сказываетс  незначительно, а при повышении его концентрации (более 0,2 мас.%) снижаетс  износостойкость за счет огрублени  нитридных включений, уменьшаетс  жидкотекучесть. Оптимальное соотWhen nitrogen is introduced into the pig iron, it substantially crushes the eutectic grain, which affects the increase in the mechanical properties of the iron. The increase in wear resistance due to additional micro-alloying of cast iron with nitrogen is explained by the formation of dispersed boron nitrides evenly distributed in the volume of the metallic base of the cast iron. When the nitrogen content is up to 0.02 wt.%, Its effect is insignificant, and with an increase in its concentration (more than 0.2 wt.%), The wear resistance decreases due to the coarsening of nitride inclusions, and the fluidity decreases. Optimal conformance

ношение азота и бора в чугуне фосфора и сурьмы 1:1.wearing nitrogen and boron in phosphorus and antimony iron 1: 1.

При м е р. Дл  проведени  сравнительных испытаний известного и предлагаемого составов чугуна выплавл ют шесть составов чугуна - известный на среднем уровне и предлагаемый на нижнем, среднем и верхнем, а также ниже нижнего и выше верхнего урон ней содержани  компонентов в сплаве,An example. To carry out comparative tests of the known and proposed cast iron compounds, six cast iron compositions are smelted - known at the middle level and proposed at the lower, middle and upper, as well as lower and higher than the upper damage to the content of components in the alloy,

Содержание компонентов в исследуемых сплавах приведено в табл. 1.The content of components in the investigated alloys are given in table. one.

Чугун плав т в индукционной печи с кислой футеровкой с использованием в шихте стального лома и передельных литейных чугунов. Дл  получени  необходимого состава чугуна используют ферросплавы кремни , молибдена, бора хрома, сернистое железо.Cast iron is melted in an acid lined induction furnace using steel scrap and pig iron in the mixture. To obtain the required composition of cast iron, ferroalloys of silicon, molybdenum, boron, chromium, iron sulfide are used.

Образцы дл  испытаний заливают в сухую земельную форму. Перед заливОTest specimens are poured into a dry land form. Before the gulf

кой в жидкий расплав при 1450 С ввод т кристаллическую сурьму Су2 и электротермический азотированный марганец. Шихту дл  получени  чугуна необходимого состава расчитывают, исход  из усвоени  кремни , сурьмы, марганца и азота на уровне 85-90%, а молибдена, бора и хрома 70-80%.The crystalline antimony, Cy2, and the electrothermal nitrated manganese are introduced into the liquid melt at 1450 ° C. The charge for obtaining iron of the required composition is calculated, based on the assimilation of silicon, antimony, manganese and nitrogen at a level of 85-90%, and molybdenum, boron and chromium 70-80%.

Испытани  на абразивный износ провод т на машине трени  путем относительного перемещени  наждачной шкурки по поверхности образца со скоростью 0,5 м/мин при относительном давлении 0,8 кгс/см.The abrasive wear tests were carried out on the friction machine by moving the emery cloth relative to the surface of the sample at a speed of 0.5 m / min at a relative pressure of 0.8 kgf / cm.

Испытани  на гидроабразивный износ провод т на установке, в которой образец совершает вращательное движение по окружности диаметром 300 мм в жидкой ванне. Основу жидкой ванны составл ет 45%-ный раствор щелочи КОН с добавками кварцевого песка, отмытого от глинистой составл ющей, дисперсностью 800 мкм в количестве 200 г/л раствора.The hydroabrasive wear tests are carried out on an installation in which the sample rotates around a circle with a diameter of 300 mm in a liquid bath. The basis of the liquid bath is a 45% KOH alkali solution with the addition of silica sand, washed from the clay component, with a dispersity of 800 µm in an amount of 200 g / l of solution.

00

Жидкотекучесть сплава измер ют методом вакуумного всасывани  в кварцевую трубку диаметром 2,6 мм. Склонность чугуна к пленообразова- нию оценивают визуально как отношение площади плен к полной поверхности излома.The fluidity of the alloy is measured by vacuum suction into a quartz tube with a diameter of 2.6 mm. The tendency of cast iron to foaming is evaluated visually as the ratio of the area of captivity to the full surface of the fracture.

Приведенные в табл. 2 абразивный и гидроабразивный износ чугуна в щелочной среде, содержащей кварцевый песок, а также показатели твердости и линейных характеристик показывают, что дополнительный ввод в состав чугуна фосфора и азота существенно повышает износостойкость и жидкотеку- честь чугуна, а также снижает склонность чугуна к пленообразованию.Given in Table. 2 abrasive and hydro-abrasive wear of iron in an alkaline medium containing quartz sand, as well as indicators of hardness and linear characteristics show that the additional input of phosphorus and nitrogen into the composition of the iron significantly increases wear resistance and liquid-iron honor, and also reduces the tendency of iron to be foamed.

Claims (1)

Состав чугуна проходит лабораторные испытани  и примен етс  дл  изготовлени  корпусов насосов агрегата дл  химической очистки отливок, полученных в оболочковые формы, Формула изобретени The composition of cast iron undergoes laboratory tests and is used to manufacture the pump bodies of a unit for the chemical cleaning of castings obtained into shell molds. Износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, сурьму, молибден, хром, бор и железо, отличающийс  тем, что, с целью снижени  склонности чугуна к пленообразованию, повышени  жидко- текучести, абразивной и гидроабразивной стойкости в щелочных средах, содержащих кремнезем, он дополнительно содержит азот и фосфор при следу- 5 ющем соотношении компонентов, мас.%:Wear-resistant cast iron containing carbon, silicon, manganese, sulfur, antimony, molybdenum, chromium, boron and iron, characterized in that, in order to reduce the tendency of pig iron to foaming, increase fluidity, abrasive and hydroabrasive resistance in alkaline media containing silica , it additionally contains nitrogen and phosphorus at the following ratio of components, wt.%: 3,0-3,53.0-3.5 5five 00 00 5five УглеродCarbon КремнийSilicon МарганецManganese СераSulfur СурьмаAntimony МолибденMolybdenum ХромChromium БорBoron АзотNitrogen ФосфорPhosphorus ЖелезоIron 1,5-3,01.5-3.0 0,1-0,8 0,06-0,08 0,05-0,80.1-0.8 0.06-0.08 0.05-0.8 0,1-0,5 0,03-0,6 0,08-0,2 0,02-0,20.1-0.5 0.03-0.6 0.08-0.2 0.02-0.2 0,1-0,8 Остальное0.1-0.8 Else и оand about XX лl (N(N оabout «" о,about, UU SS лl   нn ч 2h 2 01 О Р, со01 O P, with с t4with t4 Известный СреднийFamous Medium 311311 Составитель А.Бармыков Редактор Н.Гунько Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирн кCompiled by A. Barmykov Editor N. Gunko Tekhred L. Serdyukova Proofreader V. Girn to Заказ 4187/19 Тираж 604ПодписноеOrder 4187/19 Circulation 604 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, Projecto st., 4 Таблица 2table 2 110110 1,01.0 0,380.38
SU864080289A 1986-04-24 1986-04-24 Wear-resistant cast iron SU1339160A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864080289A SU1339160A1 (en) 1986-04-24 1986-04-24 Wear-resistant cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864080289A SU1339160A1 (en) 1986-04-24 1986-04-24 Wear-resistant cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1339160A1 true SU1339160A1 (en) 1987-09-23

Family

ID=21242448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864080289A SU1339160A1 (en) 1986-04-24 1986-04-24 Wear-resistant cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1339160A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011012786A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 Peugeot Citroën Automobiles SA Cylinder sleeve for lining the cylindrical wall of an internal combustion engine cylinder

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Терек А., Байка Л. Легированный чугун - конструкционный материал. - М.: Металлурги , 1978, с.90-91. Авторское свидетельство СССР № 1073317, кл. С 22 С 37/06, 1984. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011012786A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 Peugeot Citroën Automobiles SA Cylinder sleeve for lining the cylindrical wall of an internal combustion engine cylinder
FR2948744A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa CYLINDER SHOE FOR THE CUTTING OF THE CYLINDRICAL WALL OF A CYLINDER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1339160A1 (en) Wear-resistant cast iron
RU2234553C1 (en) Abrasion-resistant cast iron
RU2445389C1 (en) Wear-resistant cast iron
US4929288A (en) Corrosion and abrasion resistant alloy
RU2109837C1 (en) Alloy based on iron-carbon system for casting of wear-resistance articles and method of alloy production
SU1073317A1 (en) Iron composition
SU1477766A1 (en) Cast iron
SU1076484A1 (en) Cast iron
SU1139766A1 (en) Cast iron
SU1359328A1 (en) High-strength cast iron
SU1454873A1 (en) Cast iron
SU1574669A1 (en) Cast iron
SU1235972A1 (en) Cast iron
SU1321767A1 (en) Cast iron for castings
SU1068527A1 (en) Cast iron
SU1337434A1 (en) Cast iron with specific graphite
SU1440948A1 (en) Cast iron for rolling-mill rolls
SU960300A1 (en) Cast iron
SU1712450A1 (en) Cast iron
SU1090751A1 (en) Cast iron
SU1303628A1 (en) Cast iron
SU1663042A1 (en) Cast iron
SU1268632A1 (en) Cast iron
SU1068530A1 (en) Wear resistant cast iron
RU2039840C1 (en) Wear-resistant cast iron