SU1581771A1

SU1581771A1 - High-boron cast alloy

Info

Publication number: SU1581771A1
Application number: SU884467327A
Authority: SU
Inventors: Николай Федорович Невар; Евграф Иосифович Бельский
Original assignee: Белорусский Политехнический Институт
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1990-07-30

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, в частности к сплавам на основе железа дл изготовлени изделий, работающих в услови х значительного абразивного и гидроабразивного износа, сопр женного с динамическими воздействи ми. Целью изобретени вл етс повышение твердости и износостойкости при сохранении ударной в зкости. Предложенный сплав содержит, мас.%: углерод 0,2-0,5The invention relates to metallurgy, in particular to iron-based alloys for the manufacture of products operating under conditions of significant abrasive and hydroabrasive wear coupled with dynamic effects. The aim of the invention is to increase hardness and wear resistance while maintaining toughness. The proposed alloy contains, wt%: carbon 0.2-0.5

бор 2,1-3,5boron 2.1-3.5

кремний 0,15-0,6silicon 0.15-0.6

марганец 1,5-6,0manganese 1.5-6.0

кобальт 1-4cobalt 1-4

железо остальное. Использование предложенного сплава позвол ет повысить твердость на 15-20%, износостойкость на 30-50%. 1 табл.iron else. The use of the proposed alloy allows to increase the hardness by 15-20%, wear resistance by 30-50%. 1 tab.

Description

1one

(21)4467327/31-02(21) 4467327 / 31-02

(22)29.07.88(22) 07.29.88

(46) 30.07.90. Бюл. № 28(46) 07/30/90. Bul Number 28

(71)Белорусский политехнический институт(71) Belarusian Polytechnic Institute

(72)Н.ф.Невар и Е.И.Вельский(72) N.F.Nevar and E.I. Velsky

(53)669.И.018.58 (088.8)(53) 669.I.018.58 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1235977, кл. С 22 С 38/04, 1985.(56) USSR Author's Certificate No. 1235977, cl. C 22 C 38/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 1089164, кл. С 22 С 38/00, 1984.USSR Author's Certificate No. 1089164, cl. C 22 C 38/00, 1984.

(54)ЛИТОЙ ВЫСОКОБОРИСТЫЙ СПЛАВ(54) CASTED HIGH-FINISHING ALLOY

(57)Изобретение относитс к металлургии , в частности к сплавам па основе железа дл изготовлени изделий, работающих в услови х значительного абразивного и гидроабразивного износа , сопр женного с динамическими воздействи ми . Цель изобретени - повышение твердости и износостойкости при сохранении ударной в зкости. Предложенный сплав содержит, мас.%: углерод 0,2-0,5; бор 2,1-3,5; кремний 0,15-0,6; марганец 1,5-6,0; кобальт 1-4; железо остальное. Использование предложенного сплава позвол ет повысить твердость на 15-20%, износостойкость на 30-50%. 1 табл.(57) The invention relates to metallurgy, in particular to iron-based alloys for the manufacture of products operating under conditions of significant abrasive and hydroabrasive wear, coupled with dynamic effects. The purpose of the invention is to increase hardness and wear resistance while maintaining toughness. The proposed alloy contains, wt%: carbon 0.2-0.5; boron 2.1-3.5; silicon 0.15-0.6; manganese 1.5-6.0; cobalt 1-4; iron else. The use of the proposed alloy allows to increase the hardness by 15-20%, wear resistance by 30-50%. 1 tab.

Изобретение относитс к металлургии , в частности к сплавам на основе железа, дл изготовлени изделий, работающих в услови х значительного абразивного и гидроабразивного износа, сопр женного с динамическими воздействи ми .The invention relates to metallurgy, in particular to iron-based alloys, for the manufacture of products operating under conditions of significant abrasive and hydroabrasive wear coupled with dynamic effects.

Целью изобретени вл етс повышение твердости и износостойкости сплава при сохранении высоких показателей ударной в зкости.The aim of the invention is to increase the hardness and wear resistance of the alloy while maintaining high impact toughness.

Сплав содержит углерод, бор, кремний , марганец, кобальт и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:The alloy contains carbon, boron, silicon, manganese, cobalt and iron in the following ratio, wt.%:

Углерод0,2-0,5Carbon0,2-0,5

Бор2,1-3,5Bor2,1-3,5

Кремний0,15-0,6Silicon0.15-0.6

Марганец1,5-6Manganese 1.5-6

Кобальт1-4Cobalt1-4

ЖелезоОстальноеIronErest

Указанное количественное соотношение компонентов обеспечивает требуемое повышение свойств дл сплава данного состава. Введение марганца в указанных количествах (1,5-6%) способствует образованию боридов марганца , обладающих высокой твердостью и не снижающих при этом прочностные характеристики сплава. Одновременное присутствие кобальта в количествах 1-4 мас.% приводит к формированию матрицы, состо щей из равномерно распределенной боридной фазы в off-раство- ре. При этом реализуетс принцип Шар- пи, характеризующийс тем, что в относительно пластичной матрице равномерно распределены твердые включени . В данном случае - бориды железа, марганца . При введении в состав высоко- бористого сплава указанных компонентов ниже предлагаемого предела ихThe specified quantitative ratio of the components provides the desired increase in properties for the alloy of this composition. The introduction of manganese in the specified amounts (1.5-6%) contributes to the formation of manganese borides, which have high hardness and do not reduce the strength characteristics of the alloy. The simultaneous presence of cobalt in amounts of 1-4 wt.% Leads to the formation of a matrix consisting of a uniformly distributed boride phase in an off-solution. In this case, the Sharpi principle is realized, characterized in that solid inclusions are evenly distributed in a relatively plastic matrix. In this case - borides of iron, manganese. When these components are introduced into the composition of a high boron alloy below the proposed limit of

ЈлL

0000

чh

vjvj

суммарное воздействие не повышает износостойкость . Введение выше 6 мас.% Mti и k мас«% Со приводит к изменению структуры материала. При этом наблюдаетс увеличение гетерогенности матрицы . Ухудшаетс ударна в зкость, это св зано с выделением в пограничных зонах включений цементитного характера .total impact does not increase wear resistance. The introduction of more than 6 wt.% Mti and k wt.% Co leads to a change in the structure of the material. An increase in matrix heterogeneity is observed. Impact viscosity deteriorates, this is due to the precipitation of cementite in the boundary zones.

Пример. Сплавы получали в графитной печи сопротивление типа Таммана. В качестве шихты служили ,-Техническое железо и боросодержащие jКомпоненты В С, ФБ и бор кристаллический „Example. Alloys were obtained in a graphite furnace resistance type Tamman. Served as a batch, -Technical iron and boron-containing jComponents В С, ФБ and crystal boron "

В результате их кристаллизации в графитовых кокил х получали образцы размерами 12 12 60 мм„As a result of their crystallization in graphite chills, samples of sizes 12 12 60 mm were obtained.

Химический состав выплавленных сплавов, а также их свойства в литом состо нии представлены в таблице.The chemical composition of the smelted alloys, as well as their properties in the cast state, are presented in the table.

Твердость определ ли на приборе Роквелла согласно существующей методике . Об износостойкости судили по потере массы с единицы площади образца из сплава при трении его по контртелу из нормализованной стали 25Х1Т,Hardness was determined on a Rockwell instrument according to the existing method. About wear resistance was judged by the loss of mass per unit area of the sample from the alloy during its friction on the counterbody from the normalized steel 25X1T,

Режимы испытаний следующие: давление 1 МПа, скорость скольжени относительно контртела 0,1 м/с, путь трени 1 км. Ударную в зкость определ ли согласно стандартной методике на образцах без надреза.The test modes are as follows: pressure 1 MPa, sliding speed relative to the counterbody 0.1 m / s, friction path 1 km. The impact strength was determined according to a standard procedure on uncut samples.

Как видно из таблицы, предложенный сплав превосходит сплав, прин тый за прототип, на 20-30%.As can be seen from the table, the proposed alloy exceeds the alloy adopted for the prototype by 20-30%.

Claims

Invention Formula

The cast high-alloy alloy containing carbon, boron, silicon, manganese and iron, characterized in that, in order to increase hardness and wear resistance while maintaining toughness, it additionally contains cobalt in the following ratio of components, wt%:

Carbon 0.2-0.5

Bor2,1-3,5

Silicon 0.15-0.6

Manganese 1, 5-6,0

Cobalt 1.0-, 0

Iron Else