SU1611974A1 - Wear-resistant alloy - Google Patents

Wear-resistant alloy Download PDF

Info

Publication number
SU1611974A1
SU1611974A1 SU884495343A SU4495343A SU1611974A1 SU 1611974 A1 SU1611974 A1 SU 1611974A1 SU 884495343 A SU884495343 A SU 884495343A SU 4495343 A SU4495343 A SU 4495343A SU 1611974 A1 SU1611974 A1 SU 1611974A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
manganese
alloy
nickel
production
abrasive wear
Prior art date
Application number
SU884495343A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Андреевич Самойленко
Евгений Николаевич Мухин
Валерий Георгиевич Волков
Николай Егорович Тарусин
Дмитрий Васильевич Новиков
Виктор Григорьевич Хромов
Борис Дмитриевич Плотников
Original Assignee
Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности
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 Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности filed Critical Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности
Priority to SU884495343A priority Critical patent/SU1611974A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1611974A1 publication Critical patent/SU1611974A1/en

Links

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии сплавов на основе железа, в частности к материалам дл  производства узлов и деталей, подвергающихс  при эксплуатации динамическим нагрузкам в услови х интенсивного абразивного изнашивани , например мелющие тела и бронефутеровочные плиты трубных мельниц. Целью изобретени   вл етс  повышение пластичности и трещиноустойчивости при сохранении уровн  ударно-абразивной износостойкости. Сплав содержит, мас.%: углерод 2,8-3,8The invention relates to the metallurgy of iron-based alloys, in particular to materials for the production of components and parts subjected to dynamic loads during operation under conditions of intense abrasive wear, for example, grinding bodies and armor lining plates of tube mills. The aim of the invention is to increase ductility and crack resistance while maintaining the level of impact-abrasive wear resistance. The alloy contains, wt%: carbon 2.8-3.8

кремний 1,5-2,5silicon 1.5-2.5

марганец 1-5manganese 1-5

никель 0,5-2,5nickel 0.5-2.5

хром 8-12chrome 8-12

алюминий 0,05-0,15aluminum 0.05-0.15

титан 0,05-0,15titanium 0.05-0.15

ванадий 1-0,5vanadium 1-0.5

бор 0,005-0,05boron 0,005-0,05

кальций 0,03-0,15calcium 0.03-0.15

сурьма 0,008antimony 0,008

железо остальное, при этом соотношение марганца и никел  составл ет 2:1. Внедрение в производство предлагаемого сплава обеспечивает получение отливок с повышенным уровнем пластичности, трещиноустойчивости и ударно-абразивной износостойкости, что способствует повышению качества деталей при производстве и увеличению долговечности при эксплуатации. Срок службы быстроизнашивающихс  узлов и деталей дробильно-размольного оборудовани  (бронеплит, перегородок, мелющих тел и др.) из предлагаемого сплава увеличиваетс  на 50-70%. 2 табл.iron is the rest, while the ratio of manganese and nickel is 2: 1. The introduction of the proposed alloy into production ensures the production of castings with a high level of plasticity, crack resistance and impact-abrasive wear resistance, which contributes to improving the quality of parts during production and increasing durability during operation. The service life of the wearing parts and parts of the crushing and milling equipment (armor plates, partitions, grinding bodies, etc.) from the proposed alloy increases by 50-70%. 2 tab.

Description

Изобретение относитс  к металлургии сплавов на основе железа, в частности к изысканию материалов дл  производства узлов и деталей, подвергающихс  при эксплуатации динамическим Н1агрузкам в услови х интенсивного абразивного изнашивани , например мелю- - щие тела и бронефутеровочные плиты трубных мельниц.The invention relates to the metallurgy of iron-based alloys, in particular to the search for materials for the production of components and parts subjected to dynamic loading during operation under conditions of intense abrasive wear, for example, grinding mills and armored plates of tube mills.

Целью изобретени   вл етс  повышение пластичности и трещиноустойчивости при сохранении уровн  ударно- абразивной износостойкости.The aim of the invention is to improve ductility and crack resistance while maintaining the level of impact-abrasive wear resistance.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что сплав содержит углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, никель, алюминий , титан, бор, сурьму и железо при следующем соотношении компонентов, мае.:The goal is achieved in that the alloy contains carbon, silicon, manganese, chromium, vanadium, nickel, aluminum, titanium, boron, antimony, and iron in the following ratio of components, May .:

Углерод Кремний МарганецCarbon Silicon Manganese

2,8-3,82.8-3.8

1,5-2,51.5-2.5

1,0-5,0 1.0-5.0

0,5-2,5 8-12 , 0,05-0,15 0,05-0,15 О,-1-0,5 0,005-0,05 0,03-0,15 0,005-0,05 Остальное 0.5-2.5 8-12, 0.05-0.15 0.05-0.15 O, -1-0.5 0.005-0.05 0.03-0.15 0.005-0.05 Rest

а отношение марганца и никел  2:1.and the ratio of manganese and nickel is 2: 1.

Легирование известного сплава ванадием в пределах 0,1-0,5 мас.% способствует повышению дисперсности продуктов распада аустенита, а перлит приобретает сорбитойбразную форму, что в значительной степени стабилизирует карбидную фазу сплава и одновременно благопри тно сказываетс  на повышение пластичности предлагаемого сплава. .Doping a known alloy with vanadium in the range of 0.1–0.5 wt.% Enhances the dispersion of austenite decomposition products, and perlite acquires a sorbitol form, which largely stabilizes the carbide phase of the alloy and at the same time favorably affects the ductility of the proposed alloy. .

Введение бора, сильного дегазатора и раскислител  сплава воздействует эффективно на сложные тугоплавкие окислы хрома, титана и ванади , повы- ша  жидкотекучесть сплава. Добавка бора в пределах 0,005-0,05 мас.% оказываетс  весьма вли тельной дл  образовани  твердого раствора внедрени  и задержани  про4.5есса етрукту:рнь Х превращений. Нерастворимый бор св зываетс  в Нитриды и карбиды и в таком состо нии не вли ет на температуру начала роста зерна и прокаливаемость, но в значительной мере повышает плас- тические и в зкостные свойства сплава , при этом резко снижаютс  трещино- образов ани  при отливке и термообработке деталей сложной конфигурации.The introduction of boron, a strong degassing agent and a deoxidizing agent of the alloy effectively affects the complex refractory oxides of chromium, titanium and vanadium, increasing the flowability of the alloy. The addition of boron in the range of 0.005-0.05 wt.% Appears to be very influential for the formation of a solid solution of implantation and retention of the process: the transformations. Insoluble boron binds to nitrides and carbides and in this state does not affect the temperature of the onset of grain growth and hardenability, but significantly increases the plastic and viscous properties of the alloy, and the cracks sharply decrease during casting and heat treatment. details of complex configuration.

Присадка кальци  в качестве моди- физирующего элемента в пределах 0,03- 0s15 мас.% приводит к уменьшению степени загр зненности сплава как строчечными включени ми глинозема,так и окислами с кислородом и сульфидами с се- рой,которые весьма тугоплавки(1800- 2700 С}и выплывают на поверхность расплава в ишак,что,в конечном результате , положительно сказываетс  на повышении жидкотекучести, пластических свойств5 -а также увеличивает трещино- устойчивость сплава даже при перегреве металла.Calcium addition as a modifying element in the range of 0.03-0–15 wt.% Leads to a decrease in the degree of contamination of the alloy both by line inclusions of alumina, and oxides with oxygen and sulfides with sulfur, which are quite refractory (1800-2700 C} and float to the surface of the melt into a donkey, which, ultimately, has a positive effect on the increase in fluidity, plastic properties, 5a also increases the crack resistance of the alloy even when the metal is overheated.

Обработка жидкого сплава сурьмой в пределах 0,002-0,008 мас.% совместно с такими раскислител ми как кремний , алюминий, титан, кальций позвол ет заметно повысить литейные свой0Treatment of the liquid alloy with antimony in the range of 0.002-0.008 wt.% Together with such deoxidizing agents as silicon, aluminum, titanium, and calcium makes it possible to markedly increase casting properties.

5 0 50

5 Q 5 5 Q 5

о 5 about 5

5five

ства сплава за счет резкого снижени  загр знени  как строчечными включени ми , так и ликвид.ации интергранул рных включений (сульфидов и оксидов). Такое сочетание раскислени  и микролегировани  сплава обеспечивает получение высоких пластических и в зкостных свойств, а также износостойких характеристик сплава за счет образовани  новых тугоплавких соединений и перераспределени  их при термической обработке. Причем способность сурьмы преп тствовать образованию дополнительных фаз, одной из которых  вл ютс  образовани  графита, приводит к торможению их роста, изменению формы, уменьшению дисперстности перлита и термодинамической активности кремни , титана и алюмини , способствующих свободному выпадению углерода в виде графита. Эти указанные факторы стабилизируют высокие механические характеристики ударостойкости и износостойкости .alloy due to a sharp decrease in contamination by both line inclusions and the elimination of intergranular inclusions (sulphides and oxides). This combination of deoxidation and micro alloying of the alloy provides for obtaining high plasticity and viscosity properties, as well as wear-resistant characteristics of the alloy due to the formation of new refractory compounds and their redistribution during heat treatment. Moreover, the ability of antimony to prevent the formation of additional phases, one of which is the formation of graphite, leads to inhibition of their growth, change in shape, reduction of the dispersion of pearlite and the thermodynamic activity of silicon, titanium and aluminum, contributing to the free precipitation of carbon in the form of graphite. These indicated factors stabilize the high mechanical characteristics of impact resistance and wear resistance.

Выбор колинественного содержани  марганца в пределах 1-5 мас.% никел  в пределах 0,5-2,5 мас.% и кремни  до 1,5-2р5 мас.% объ сн етс  следующим образом.The choice of the collateral content of manganese in the range of 1-5 wt.% Nickel in the range of 0.5-2.5 wt.% And silicon to 1.5-2p5 wt.% Is explained as follows.

Марганец активно подтавл ет перлитное превращение аустенита высокохромистых сплавов, при этом полное, торможение перлитного превраще ни  наблюдаетс  при 5 мас.%, а количество оста- . точного аустенита и его стабильность увеличиваютс  с ростом содержани  марганца, что оказывает сильное вли ние на механические характеристики. Вместе с тем марганец в сочетании с никелем в предлагаемом сплаве настолько стабилизирует аустенит и снижает температуру мартенситного превращени , что металлическа  основа прег-шущест- венно аустенитна , а i iapTBHCHT и продукты диффузионного распада не образуютс . Причем, повьшепие литейных и технологических свойств наблюдаетс  при оптимальном соотношении марганца и никел , равном 2:1. Это объ сн етс  ем, что комплексное рациональное легирование сплава марганцем и никелем при указанном соотношении приводит к максимальному увеличению прокалива- емости сплава, равномерному распределению карбидной состав.  ющей структуры и аустенитиой матрицы и имеет практически перлитно-трооститную структуру.Manganese actively suppresses the pearlite transformation of austenite of high-chromium alloys, while complete, inhibition of pearlite transformation is observed at 5 wt.%, And the amount of residual remains. precise austenite and its stability increase with increasing manganese content, which has a strong effect on mechanical characteristics. At the same time, manganese in combination with nickel in the proposed alloy stabilizes austenite so much and lowers the temperature of martensitic transformation, that the metal base is extremely austenitic, and i i TiTBHCHT and diffusion decay products do not form. Moreover, higher casting and technological properties are observed with an optimal ratio of manganese and nickel equal to 2: 1. This is explained by the fact that the complex rational alloying of the alloy with manganese and nickel at the indicated ratio leads to a maximum increase in the hardenability of the alloy, and a uniform distribution of the carbide composition. structure and austenitic matrix and has an almost pearlite-troostite structure.

5five

Кремнии в указанных пределах положительно сказываетс  на увеличении прокаливаемости, а также обеспечивает стабильную ударо-абразивную износостойкость .Silicon within the specified limits has a positive effect on increasing the hardenability, and also provides stable impact-abrasive wear resistance.

Содержание алюмини  0,05-0 15 мае и титана 0,05-0,15 мае Л обеспечива .ет снижение хрупкости сплава за счет снижени  литейных и термических напр жений в отливках и, как следствие, задержани  процесса структурных превращений .An aluminum content of 0.05-0 May 15 and titanium 0.05-0.15 May L provides a reduction in the brittleness of the alloy due to a decrease in casting and thermal stresses in the castings and, as a result, a delay in the process of structural transformations.

Выбранное соотношение марганца к никелю 2:1  вл етс  оптимальным дл  предлагаемого сплава, так как эти копоненты в соотношении более 2 и менее 1 резко снижают как литейно-тех- нологические, так и механические характеристики . Это объ сн етс  тем, что при указанном соотношении марганца к никелю обеспечиваетс  максимальна  прокаливаемость высокохромистого сплава и подавл ет перлитное превращение в сечени х до 200 мм, а также способствует снижению трещинообразов ни  в отливках, особенно при отливке в металлические кокильные формы. .The chosen ratio of manganese to nickel of 2: 1 is optimal for the proposed alloy, since these components in a ratio of more than 2 and less than 1 sharply reduce both the casting and technological and mechanical characteristics. This is due to the fact that at the specified ratio of manganese to nickel the maximum hardenability of the high-chromium alloy is ensured and suppresses pearlite transformation in cross-sections up to 200 mm, and also contributes to the reduction of cracks or in the castings, especially when casting in metal chill molds. .

Пример. Выплавку сплава произ вод т в индукционной печи ИЧТ-6.Example. The alloy is smelted in the ICT-6 induction furnace.

Химический состав предлагаемого сплава и известного приведены в табл. литейные, технологические и механические характеристики предлагаемого сплава и известного - в табл. 2.The chemical composition of the proposed alloy and known are given in table. The foundry, technological and mechanical characteristics of the proposed alloy and known - in table. 2

На трещиноустойчивость образцы в виде мелющих цилиндров ф25 мм и длиной 38 мм из предлагаемого сплава и известного испытывают в процессе их отливки на конвейерно-кокильной машине , с применением поверхностного душевого - вод ного охлаждени  в течение 1 мин.The crack resistance of specimens in the form of grinding cylinders with a diameter of 25 mm and a length of 38 mm from the proposed alloy and the known are tested during their casting on a conveyor-chill machine, using surface shower-water cooling for 1 minute.

На ударно-абразивный износ испытани  производ т таких же мелющих цилиндров из предлагаемого сплава и известного в центробйжно-метательной машине при вращении барабана 550 об/мин и наличии сырьевой абразивной смеси дл  получени  клинкера и длительностью 20 мин.The impact-abrasive wear tests are performed by the same grinding cylinders from the proposed alloy and known in the centrifugal-throwing machine with the rotation of the drum at 550 rpm and the presence of the raw abrasive mixture to obtain clinker and a duration of 20 minutes.

Испытани  на удароуетойчивость мелющих цилиндров из предлагаемогоImpact testing of grinding cylinders from the proposed

1974619746

сплава и известного провод т на ма тниковом копре МК IIM3-14, с динамическим ударом бойка 14 кгм.The alloy and the famous MK IIM3-14 are carried out on a tiller copre, with a dynamic strike of a striker of 14 kgm.

5Как видно из табл. 2, образцы из5As can be seen from the table. 2, samples from

предлагаемого сплава при указанном диапазоне легировани  и рациональном соотношении марганца и никел , равном 2. 1 S обладают более высокими свойст- 0 ва.ми пластичности и тр&циноустойчи- вости, при сохранении высокого уровн  ударно-абразивной износостойкости. При содержании легирующих присадок ниже нижнего предела к предлагаемомуThe proposed alloy with the specified range of doping and a rational ratio of manganese and nickel equal to 2. 1 S have higher properties of plasticity and high corrosion resistance, while maintaining a high level of impact-abrasive wear resistance. When the content of alloying additives below the lower limit to the proposed

5 химическому составу и вьш1е верхнего предела наблюдаетс  ухудшение комплекса свойств.5, the chemical composition and the upper limit of the observed deterioration of the complex properties.

Таким образом, предлагаемый сплав обладает высокгдаи литейными, технологическими и механическими характеристиками по сравнению с известным износостойким сплавом, и можвд быть использован в промышленности дл  быстроизнашивающихс  Деталей, эксплуатирующихс  в услови х динамических нагрузок и абразганого изнашивани .Thus, the proposed alloy possesses high foundry, technological and mechanical characteristics in comparison with the known wear resistant alloy, and can be used in industry for wear parts, which are operated under the conditions of dynamic loads and abrasive wear.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Ю Износостойкий сплав, содержащизU Wear-resistant alloy containing углерод, кремнии, марганец, хром, ва- надий, алюминий, никель, кальцрш, титан и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  пластичное- 35 ти и трещиноустойчнвости при сохранении уровн  ударно-абразивной износостойкости , он дополнительно содержит бор и сурьму при следующем соотношении компонентов,, мас.%: 0 Углерод 2,8-3,8 Кремний 1,5-2,5 Марганец 1-5 Хром 8-12 Ванадий 0,1-0,5 5 Алюминий 0,05-0,15 Никель 0,5-2,5 Кальций 0,03-0,15 Титан 0,05-0,15 Бор 0,005-0,050 0 Сурьма 0,005-0,050carbon, silicon, manganese, chromium, vanadium, aluminum, nickel, calcium, titanium and iron, characterized in that, in order to increase ductility and crack resistance while maintaining the level of impact-abrasive wear resistance, it additionally contains boron and antimony in the following ratio of components, wt.%: 0 Carbon 2.8-3.8 Silicon 1.5-2.5 Manganese 1-5 Chromium 8-12 Vanadium 0.1-0.5 5 Aluminum 0.05-0 , 15 Nickel 0.5-2.5 Calcium 0.03-0.15 Titanium 0.05-0.15 Boron 0.005-0.050 0 Antimony 0.005-0.050 Железо Остальное при этом соотношение марганца и никел  составл ет 2:1,Iron The balance of manganese and nickel is 2: 1, т а 6 л и ц а It a 6 l and c a I ОстальноеRest 0,005 0,03 0,05 - Таблица20.005 0.03 0.05 - Table2
SU884495343A 1988-10-17 1988-10-17 Wear-resistant alloy SU1611974A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884495343A SU1611974A1 (en) 1988-10-17 1988-10-17 Wear-resistant alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884495343A SU1611974A1 (en) 1988-10-17 1988-10-17 Wear-resistant alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1611974A1 true SU1611974A1 (en) 1990-12-07

Family

ID=21404714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884495343A SU1611974A1 (en) 1988-10-17 1988-10-17 Wear-resistant alloy

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1611974A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101864543A (en) * 2010-06-30 2010-10-20 田阳三方耐磨材料有限公司 Ball for air swept mill and processing method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1268632, кл. С 22 С 37/00, 1985. Авторское свидетельство СССР № 1315511, кл. С 22 С 37/10, 1985. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101864543A (en) * 2010-06-30 2010-10-20 田阳三方耐磨材料有限公司 Ball for air swept mill and processing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU698777B2 (en) Microstructurally refined multiphase castings
SU1611974A1 (en) Wear-resistant alloy
NO144244B (en) Wear-resistant, low-alloy white cast iron.
US4547221A (en) Abrasion-resistant refrigeration-hardenable ferrous alloy
RU2105821C1 (en) Method for production of ingots from wear-resistant steel
US4929416A (en) Cast steel
KR100260025B1 (en) The manufacturing method for high durable high chromium cast iron and same product
SU1723180A1 (en) Cast iron
RU2288294C2 (en) Cast wear-resistant steel for large parts of mining and smelting processes
RU2037551C1 (en) Pig iron
SU1315515A1 (en) Steel
SU1663042A1 (en) Cast iron
SU1700090A1 (en) Wear resisting cast steel
SU1355639A1 (en) Wear-resistant cast iron
SU1560606A1 (en) Cast iron for liners of motor cylinders
SU1712450A1 (en) Cast iron
SU1096300A1 (en) Cast iron
RU2017578C1 (en) Method of manufacture of castings from high-chromium cast iron
SU1068530A1 (en) Wear resistant cast iron
SU1444388A1 (en) Cast iron
SU1002395A1 (en) High speed steel
SU1255659A1 (en) Wear-resistant white iron
SU1585368A1 (en) Alloying composition for steel
SU1062295A1 (en) Cast iron
SU1082854A1 (en) Cast iron