SU1395687A1 - Чугун - Google Patents
Чугун Download PDFInfo
- Publication number
- SU1395687A1 SU1395687A1 SU864143566A SU4143566A SU1395687A1 SU 1395687 A1 SU1395687 A1 SU 1395687A1 SU 864143566 A SU864143566 A SU 864143566A SU 4143566 A SU4143566 A SU 4143566A SU 1395687 A1 SU1395687 A1 SU 1395687A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cast iron
- wear resistance
- tendency
- iron
- manganese
- Prior art date
Links
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при производстве отливок, работающих в услови х повтор ющихс ударных нагрузок и абразивного износа. Цель изобретени - повышение ударно-усталостной долговечности, снижение склонности к образованию гор чю трещин и улучшение износостойкости. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, масо%: С 2,8- 3,2; Si 0,8-1,2; Мп 0,3-1,0; Сг 10- 15; Ni 0,3-1,0; Ti 0,05-0,1; Се 0,005-0,1; N 0,01-0,02 V 0,2-0 -i; За 0,05-0,10; Fe - остальное,, Дополнительный ввод в состав чугуна V и Ва повысил ударно-усталостную долговечность в 1,16-1,44 раза, снизил склонность к трещинообразованию в 1,18-1,43 раза и улучшил износостойкость в 1,33-2,03 2 табл. S (Л
Description
со со
ел
оь
00
vj
Изобретение относитс к метсчллур- гии, в частности к разработке состава чугуна дл отливок, рлботаюших В услови х повышенных ударно-циклических нагрузок и .абразивного износа
Цель изобретени - повьгшение ударно-устзлостной долговечности, рнижение склонности к образованию го- Ь чих трещин и улучшение износостой ОСТИо
i Нижние пределы углерода и крем- и (2,8 и 0,8 мас„%) соответственно выбраны исход из технологичности сплава - обеспечени достаточной жид- котекучести сплава (как правило сплав идет на изготовление тонкостенного лить - дробеметные лопатки, бронеплиты трубных мельниц и ТоД толщина стенок которых не превьппает 5-10 мм и поэтому обеспечение хорошей |жидкотекучести вл етс важным факто- IpoM получени качественного лить IВерхние пределы (3,2 и 1,2 маСс,%) Гсоответственно выбраны исход из необходимости обеспечени требуемой стойкости и износостойкости, вследствие образовани при превыгаении верхнего предела хрупких сложных эвтектических карбидов и менее термостойкого карбида типа Me, Со
Марганец - карбидостабилизирующий элементS упрочн ющий сплав. При этом он не образует собственные карбиды, в св зи с чем содержание марганца ограничено в пределах 0,3-1,0 маСо% При содержании марганца ниже нижнего предела образовавшийс при кристаллизации аустенит в случае быстрого охлаждени , что имеет место при изготовлении тонкостенных отливок, частично распадаетс на перлит и мартенсит о Наличие перлита в структуре чугуна ведет к резкому повышению износа деталей о Присадка марганца вьше верхнего предела не приводит к существенному упрочнению
Содержание хрома в пределах 10 - 15 масо% обеспечивает кристаллизацию сплава по метастабильной диаграмме Хром и ва надий - сильные карбидо образующие элементы, причем их собственные карбиды обладают значительно большей микротвердостью, чем карбиды железа и оказывают значительное вли ние на твердость и износостойкость чугуново
Нижний предел по содержанию хрома (10 масо%) гарантирует требуемую
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
мик рос тру к туру сип .-в (до с т а точное ко;1ичество и расиреде1К .ние кпрбидов, дл обеспечени и посостойкости). Выше верхнего предела (15,маСп%) ухудшаетс форма и происходит укруп- HeHvie карбидов, что обуславливает снижение износостойкости и служебных свойств сплава о
Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна ванади в количествах 0,2-0,6 мас,% приводит к образованию карбидов и карбонитридов, которые равномерно расположены в металлической матрице сплава. Карбиды и карбо- нитриды ванади характеризуютс высокой дисперсностью (5-10 мкм) и микротвердостью (Н, 9000-10000 Ша). что способствует повышен1Г о износостойкости сплава Вместе с тем ввод в состав чугуна ванади улучшает его теплофизические свойства Это св зано с тем, что при кристаллизации повышаетс дисперсность продуктов распада аустенита, увеличиваетс количество карбидной фазы, что оказьгоает положительное вли ние на улучшение теплопроводности Склонность к образованию гор чих трещин снижаетс о
Никель - сильный упрочн ющий элемент „ Нижний предел О , 3 масо% обеспечивает достаточное упрочнение металлической матрицы При верхнем пределе 1,0 масо% в сочетании с суммарным, содержанием ванади , титана, марганца и хрома обеспечиваетс максималь- ньй упрочн ющий эффект.
Церий и титан - сильные рафинирующие элементы, способствуют св зыванию Oj, S и Р в неметаллические включени и измен ют топографию их расположени , вытесн с границ зерен и перевод т непосредственно внутрь зерна При этом значительно повышаютс силы молекул рно-механического сцеплени с Ударно-усталостна долговечность повышаетс вследствие отсутстви неметаллических включений, преп тствующих движению дислокаций о Нар ду с этим церий и титан способствуют измельчению и улучшению формы карбидных включений и равномерному их распределению в матрице, что также иовътает стойкость чугуна в услови х ударно-абразивного износа. Нижние пределы 0,005 и 0,05 мас„% соответственно - минимальна добавка, при которых ощущаетс irx положительное
.J
вли гшвз Верхние пределы (0,1 0,1 маСо%) установлены исход из принципа экономичностио Вьппе верхних пределов эффект прироста УУД и износостойкости незначительный о
Азот - элемент, образующий прочные соединени с титаном, ванадием, такие как нитриды и карбонитриды, равномерно располага сь в матрице, они способствуют увеличению общей твердости чугуна и особенно износостойкости . Нижний предел его содержани 0,01 масо% обеспечивает достаточное количество нитридов и карбо- нитридов дл повьппени износостойко& ти сплава. Верхний предел(0,02 мае„%) установлен исход из ограниченной растворимости азота в жидких железоуглеродистых сплавах. Барий частично рафинирует чугун от примесей. Основное назначение бари в составе износостойкого чугуна - снижение различи в коэффициентах теплового расщирени фаз при кристаллизации и затвердевании чугуна, повьш1ение его теплопроводности . Установленные пределы содержани бари в чугуне (0,05-0,10 мае,% обеспечивают снижение образовани гор чих трещино
П р и м е РО Плавка исходного раслава чугуна осуществл етс в индукционной тигельной печи емкостью 50 к с кислой футеровкой тигл После перегрева расплава до 1450°С осуществл лась доводка химического состава по основным и легирующим элементам В качестве ферросплавов использовались: азотированный феррохром ФХ АООН, ГОСТ 4757-67 (Сг 68%, N 5%), ферромарганец ФМп 0,5, ГОСТ 4755-70 (Мп 85%); ферротитан Ти 1, ГОСТ 4761-67 (Ti 30%); феррованадий Вд 1, ГОСТ 4760-49 (V 40%); электролитический никель, цериевьй мишметагш МЦ-40, ЦМТУ-05-20-67 (Се 36%); барий в виде ферросилици с барием ФС 65 Ба7, ТУ 14-5-160- 84 (Ва 8%)о Усвоение элементов из ферросплавов,%: Сг 65-75; N 65-75; Мп 85-90; V 70, Ti 60-70,.. Усвоение Ni 85-90%, Се 60-70% , Ва 70-80%, Дл сравнительных испытаний известного и предложенного чугунов на ударно-усталостную долговечность использовали специальную установку, реализующую односторонний изгиб ударного образца без надреза сосредоточенным ударом в центре с частотой 400 уда 5687 ,
ров в минуту;, Образцы д.п испытаний на ударную усталость имели форму с размерами 10-10-55 м, Испытани проводили при посто нной нагрузке 0,3 кГо За критерий УУД принималось количество циклов нагружени до раз0
0
рушени образца N, Склонность чугуна к образованию гор чих трещин определ лась с помощью прибора конструкции ЦНИИТМАШ с усоверщенствованной электрической схемой Принцип действи этого прибора основан на преобразовании усилий деформации пружины, 5 тормоз щей линейную усадку залитого образца при его охлаждении, в пропор- циональные изменени разности потенциалов о
Данна методика позвол ет получать качественные зависимости склонности сплава к образованию гор чих трещин от различных металлургических факторов в виде усили Р, вызывающего образование гор чих трещин в термическом 5 узле образца. Исследовани проводились на образце длиной 500 мм и диаметром 16 мм, переход щего в термический узел диаметром 50 мм
Износостойкость оценивали весовым методом Образец диаметром 10 мм перемещалс по поверхности абразив лого материала. Дисперсность-корунда, который служил в качестве абразивного материала, составл ла 250-320 мкм. Нагрузка на образец 1,5 кГо Путь образца по поверхности составл л 50 м Скорость движени 0,8 м/с
В табл,1 приведены химические сое- тавы предложенного и известного чугунов , в табло2 - результаты испыта0
5
0
5
0
5
НИИ о
Как следует из табл, дополнительный ввод в состав предложенного чугуна V и Ва обеспечивает по сравнению с известным повьшение ударно-усталостной долговечности в 1,16-1,44 раза, снижает, склонность к образованию гор чих трещин в 1,18-1,43 раза и улучшает износостойкость в 1,33- 2,03 раза.
Claims (1)
- Формула изобретениЧугун, содержащий углерод, кремний , марганец, хром, никель, титан, . церий, азот и железо, отличающийс тем, что, с целью Повышени ударно-усталостной долговечности.. 51395687снижени склонности к образованию гор чих трещин и улучшени износостойкости , он дополйительно содержит ванадий и барий при следующем соотношении компонентов, масД:Углерод 2,8-3,2Кремний 0,8-1,2Марганец 0,3-1,010Средний2,81,84,37.1,80.3 0,150,25 0,25Жом й2 80,80,3100,30,05 0,010,005 Средний3 ,01,00,6120,60,070,0150,005 Верший3 ,21,21,0151,00,1 0,020,1ИзвестныйСредний105Примечание Испытани проводились на образцах, подвергнутыхзакалке с последующим охлаждением в струе воздуха. Температура аустенизации 920±10 СоT sb T V Гв5 ГFeОстальное1022,181,2
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864143566A SU1395687A1 (ru) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | Чугун |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864143566A SU1395687A1 (ru) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | Чугун |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1395687A1 true SU1395687A1 (ru) | 1988-05-15 |
Family
ID=21266158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864143566A SU1395687A1 (ru) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | Чугун |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1395687A1 (ru) |
-
1986
- 1986-11-06 SU SU864143566A patent/SU1395687A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 956594, кло С 22 С 37/10, 1982. Авторское свидетельство СССР № 618442, кл, С 22 С 37/08, 1976, * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4194906A (en) | Wear resistant low alloy white cast iron | |
US4224064A (en) | Method for reducing iron carbide formation in cast nodular iron | |
SU1395687A1 (ru) | Чугун | |
CA1052599A (en) | Wear resistant low alloy white cast iron | |
SU1724716A1 (ru) | Чугун дл металлических форм | |
SU779428A1 (ru) | Белый износостойкий чугун | |
SU1723180A1 (ru) | Чугун | |
SU1421794A1 (ru) | Чугун | |
SU1096300A1 (ru) | Чугун | |
SU1117332A1 (ru) | Чугун | |
SU1573046A1 (ru) | Низкокремнистый алюминиевый чугун | |
SU1571097A1 (ru) | Износостойкий чугун | |
SU1281600A1 (ru) | Износостойкий белый чугун | |
SU1725757A3 (ru) | Износостойкий чугун | |
SU1581770A1 (ru) | Высокопрочный чугун | |
SU1611974A1 (ru) | Износостойкий сплав | |
SU908903A1 (ru) | Чугун | |
SU1444388A1 (ru) | Чугун | |
RU2017578C1 (ru) | Способ изготовления отливок из высокохромистых чугунов | |
SU1440950A1 (ru) | Чугун | |
SU1723175A1 (ru) | Лигатура дл чугуна | |
SU1219665A1 (ru) | Белый чугун | |
SU1539230A1 (ru) | Высокопрочный чугун | |
SU1135790A1 (ru) | Чугун | |
SU1747529A1 (ru) | Чугун |