SU1668460A1

SU1668460A1 - Heat-stable casting alloy

Info

Publication number: SU1668460A1
Application number: SU894701051A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Амосов; Марк Моисеевич Левитан; Дмитрий Иванович Крылов; Виктор Константинович Кузнецов; Лев Серафимович Авдентов; Борис Николаевич Брагин; Игорь Владимирович Бабаев; Тина Григорьевна Зайцевская
Original assignee: Ярославский моторный завод; Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1991-08-07

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, а именно к теплостойким литейным сплавам, и может быть использовано дл изготовлени деталей, работающих при повышенной температуре, например, дл седел клапанов дизельных двигателей. С целью повышени размерной стабильности, теплостойкости и износостойкости и снижени термического коэффициента линейного расширени предложен сплав, дополнительно содержащий бор и алюминий при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: углерод 0,8 - 2,0The invention relates to metallurgy, in particular to heat-resistant casting alloys, and can be used to manufacture parts operating at elevated temperatures, for example, for valve seats of diesel engines. In order to increase the dimensional stability, heat resistance and wear resistance and reduce the thermal coefficient of linear expansion, an alloy was proposed, additionally containing boron and aluminum in the following ratio of ingredients, wt.%: Carbon 0.8 - 2.0

кремний 1,0 - 3,0silicon 1.0 - 3.0

марганец 0,2 - 0,6manganese 0.2 - 0.6

хром 10 - 20chrome 10 - 20

никель 31 - 38nickel 31 - 38

бор 1,0 - 2,5boron 1.0 - 2.5

алюминий 0,05 - 0,2aluminum 0.05 - 0.2

сера 0,02 - 0,15sulfur 0.02 - 0.15

железо остальное. 2 табл.iron else. 2 tab.

Description

Изобретение относитс к металлургии, а именно к составам углеродистых высоколегированных сплавов железа, и может быть использовано дл изготовлени особо ответственных деталей, работающих,при повышенных температурах, например дл седел клапанов поршневых двигателей внутреннего сгорани .The invention relates to metallurgy, in particular to compositions of carbonaceous high-alloyed iron alloys, and can be used for the manufacture of especially important parts operating at elevated temperatures, for example, for valve saddles of internal combustion piston engines.

Цель изобретени - повышение размерной стабильности, теплостойкости, износостойкости и снижение термического коэффициента линейного расширени .The purpose of the invention is to increase the dimensional stability, heat resistance, wear resistance and reduce the thermal coefficient of linear expansion.

Предложен сплав, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, серу и железо, в который дополнительно введены бор и алюминий при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:The proposed alloy containing carbon, silicon, manganese, chromium, Nickel, sulfur and iron, which additionally introduced boron and aluminum in the following ratio of ingredients, wt.%:

Углерод0,8-2,0Carbon 0.8-2.0

Кремний1-3Silicon 1-3

Марганец0,2-0,6Manganese 0.2-0.6

Хром10-20Chrome 10-20

НикельNickel

БорBoron

АлюминийAluminum

СераSulfur

ЖелезоIron

31-3831-38

1,0-2,51.0-2.5

0,05-0,20.05-0.2

0,02-0,150.02-0.15

ОстальноеRest

Сплав получали следующим образом.The alloy was prepared as follows.

Выплавку металла проводили в тигельной индукционной печи с кислой футеровкой емкостью 10 кг. В качестве шихты использовали предельный чугун ПВК-1, стальной лом, возврат (литники), ферросплавы хрома (71%), марганца (90%), бора (20%), кремни (75%) и никель.The smelting of metal was carried out in a crucible induction furnace with an acid lining with a capacity of 10 kg. The charge was PVK-1 limiting cast iron, steel scrap, return (sprues), chromium ferroalloys (71%), manganese (90%), boron (20%), silicon (75%) and nickel.

Величины добавок рассчитывали исход из среднего усвоени кремни , хрома, марганца 85-90%, бора 75%.The magnitude of the additives was calculated from the average absorption of silicon, chromium, manganese 85-90%, boron 75%.

Химический состав сплавов приведен в табл.1,The chemical composition of the alloys is given in table 1,

Теплостойкость сплава оценивали по изменению твердости при повышенной темеь о соThe heat resistance of the alloy was evaluated by the change in hardness with an increased topic about

ЈьЈ

о оoh oh

пературе (700°С). Испытание проводили на образцах диаметром 15 мм, высотой 12 мм.peratura (700 ° C). The test was carried out on samples with a diameter of 15 mm and a height of 12 mm.

Дл проведени испытаний был приспособлен пресс Бринелл , оборудованный нагревательным устройством и специаль- ным индентором с шариком диаметром 5,16 мм из жаропрочной металлокерамики. Режим испытаний: нагрев образцов до температуры 700°С, выдержка при данной температуре 30 мин, выдержка под нагруз- кой 30 с. Размерную стабильность сплава определ ли по изменению длины образца диаметром 4 мм и длиной 50 мм в процессе дилатометрических испытаний при двухкратном нагреве и охлаждении.For testing, a Brinell press was equipped, equipped with a heating device and a special indenter with a 5.16-mm ball made of heat-resistant metal-ceramic. Test mode: heating samples to a temperature of 700 ° C, holding at this temperature for 30 minutes, holding under load for 30 seconds. The dimensional stability of the alloy was determined by changing the length of the sample with a diameter of 4 mm and a length of 50 mm during the dilatometric tests with double heating and cooling.

Коэффициент теплового расширени определ ли графоаналитически по дилатометрическим кривым. Расчет производилс по следующей зависимости:The coefficient of thermal expansion was determined graphically and analytically by dilatometric curves. The calculation was made according to the following relationship:

a- AIa- AI

а (ta-tl)lo1a (ta-tl) lo1

где Д - изменение длины образца в интервале температур ta-ti;where D is the change in the length of the sample in the temperature range ta-ti;

I0 - первоначальна длина образца.I0 is the initial sample length.

Износостойкость сплава оценивали в соответствии с ГОСТ 1337-71. Сущность метода состоит в том, что провод т трение об абразивную поверхность испытуемого образца и эталона (серного перлитного чугуна). Дл проведени испытаний примен лись образцы диаметром 4 мм А длиной 25 мм. Мерой износостойкости прин то „относительное изменение массы образца, определ емого по формулеThe wear resistance of the alloy was evaluated in accordance with GOST 1337-71. The essence of the method is that friction is carried out on the abrasive surface of the test sample and the standard (sulfuric pearl iron). For testing, samples with a diameter of 4 mm A and a length of 25 mm were used. A measure of wear resistance is taken as the relative change in the mass of the sample, which is determined by the formula

f-AqE(dEf Е 3q;4/f-AqE (dEf E 3q; 4 /

где Aqe, Aqo - абсолютные величины потерь массы эталона и испытуемого образца; dg. do - диаметры образцов; Ј - относительна износостойкость. Полученные результаты эксплуатационных свойств сплавов приведены в табл.2.where Aqe, Aqo are the absolute values of the mass loss of the standard and the test sample; dg. do - sample diameters; Ј - relative wear resistance. The results of the operational properties of the alloys are given in table 2.

Предлагаемый сплав характеризуетс более высокими размерной стабильностью, износостойкостью, а также более низким значением коэффициента теплового расширени , что обеспечивает его применение в качестве материала седел клапанов тепло- напр женных поршневых двигателей внутреннего сгорани .The proposed alloy is characterized by a higher dimensional stability, wear resistance, and a lower value of the thermal expansion coefficient, which ensures its use as the material of the valve seats of heat-stressed piston internal combustion engines.

Claims

Claims Heat-resistant cast alloy containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, sulfur, iron, characterized in that, in order to increase heat resistance, wear resistance, dimensional stability and decrease linear expansion coefficient, it additionally contains boron and aluminum in the following ratio ingredients, wt.%:

Carbon 0.8-2.0

Silicon 1-3

Manganese 0.2-0.6

Chrome 10-20

Nickel "31-38

Sulfur0.02-0.15

Bor1,0-2.5

Aluminum 0.05-0.2

IronErest

table 2

Famous 18

113

+0,0123

Weight loss due to friction of the standard 0,1898g

0.1223

1.55

18.14