SU1694681A1 - Wear resistant cast iron - Google Patents
Wear resistant cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- SU1694681A1 SU1694681A1 SU894680551A SU4680551A SU1694681A1 SU 1694681 A1 SU1694681 A1 SU 1694681A1 SU 894680551 A SU894680551 A SU 894680551A SU 4680551 A SU4680551 A SU 4680551A SU 1694681 A1 SU1694681 A1 SU 1694681A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cast iron
- wear resistance
- content
- iron
- increase
- 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 деталей дробеметных аппаратов. Цель изобретени - повышение предела прочности при раст жении, твердости и износостойкости в термообработанном состо нии. Новый чугун содержит мас.%: С 2,9-3,3; SI 0,01-0,2; Мп 0,2-0,6; Сг 21-28; В 0,005-0.05; Са 0,005-0,05; Ti 0,4-1,0 и Fe остальное. Дополнительный ввод в предложенный чугун титана, а также изменение в нем содержани SI и Мп позволили повысить сгв в 1,25-1,4 раза; HRC в 1,05-1,10 раза и износостойкость в 1,32-1,38 раза. 2 табл.The invention relates to metallurgy and can be used in the production of parts for shot blasting apparatuses. The purpose of the invention is to increase the tensile strength, hardness and wear resistance in a heat-treated condition. New cast iron contains wt.%: C 2.9-3.3; SI 0.01-0.2; Mp 0.2-0.6; Cg 21-28; B 0.005-0.05; Ca 0.005-0.05; Ti 0.4-1.0 and Fe else. Additional input to the proposed titanium cast iron, as well as a change in the content of SI and Mn, made it possible to increase the CGB 1.25-1.4 times; HRC is 1.05-1.10 times and wear resistance is 1.32-1.38 times. 2 tab.
Description
ЁYo
Изобретение относитс к области металлургии , в частност и к разработке состава чугуна дл производства деталей дробемет- ных аппаратовThe invention relates to the field of metallurgy, in particular, and to the development of the composition of cast iron for the production of parts for shot-blasters.
Цель изобретени - повышение предела прочности при раст жении, твердости и износостойкости.The purpose of the invention is to increase the tensile strength, hardness and wear resistance.
Изобретение иллюстрируетс примерами конкретного применени .The invention is illustrated by examples of specific applications.
Выбор граничных пределов содержани компонентов в чугуне предложенного состава обусловлен следующимThe choice of boundary limits for the content of components in the iron of the proposed composition is due to the following
Содержание углерода (2,9-3,3%) близко к эвтектическому При содержании углерода менее 2,9%, износостойкость понижаетс из-за уменьшени количества упрочн ющей фаз-ы. Увеличение содержани углерода более 3,3% нарушает однородность литой структуры, что приводит к снижению износостойкостиThe carbon content (2.9-3.3%) is close to the eutectic. If the carbon content is less than 2.9%, the wear resistance decreases due to a decrease in the number of reinforcement phases. Increasing the carbon content of more than 3.3% violates the homogeneity of the cast structure, which leads to a decrease in wear resistance
Кремний (0.01-0,2%) и марганец (0,2- 0,6%) специально в состав чугуна не ввод тс , а вл ютс неизбежными добавками, попадающими с шихтовыми материалами. Кремний уменьшает прокаливаемость, особенно сильно при его содержании более 0.2%. Содержание кремни в чугуне менее 0,01% труднодостижимо при использовании обычных шихтовых материалов, а также как и содержание марганца менее 0.2% Увеличение содержани марганца более 0,6% приводит к снижению точки началз мартенситного превращени и возрастанию стабильности и количества остаточного аустенита, снижающих абразивную износостойкость .Silicon (0.01-0.2%) and manganese (0.2-0.6%) are not specifically introduced into the composition of cast iron, but are unavoidable additives that fall with charge materials. Silicon reduces hardenability, especially when its content is more than 0.2%. The silicon content in the pig iron is less than 0.01% difficult to achieve using conventional charge materials, as well as the manganese content less than 0.2%. wear resistance.
Хром (21,0-28,0%) необходим дл образовани износостойких карбидов типа (Cr, Fe) Сз и СпгСз. При содержании хрома менее 21 % образуютс карбиды типа (Fe, Сг)зС, снижающие абразивную износостойкостьChromium (21.0-28.0%) is required for the formation of wear-resistant carbides of the type (Cr, Fe) C3 and C 2 C 3. When the chromium content is less than 21%, carbides of the type (Fe, Cr) C are formed, which reduce the abrasive wear resistance
О Ч)O h)
Јь оOh
0000
При содержании хрома более 28% в структуре чугуна присутствуют крупные и хрупкие кзрбиды типа М2зСб. также снижающие абразивную износостойкость.When the content of chromium is more than 28%, large and fragile Crbides of type M2zSb are present in the structure of cast iron. also reduce abrasive wear resistance.
Введение в чугун кальци (0,005-0,05%) основано на его способности взаимодействовать с серой. При содержании серы до 0,03% дл полной десульфурации достаточно до 0,05% кальци . Кальций способствует равномерному распределению неметаллических включений по объему отливки и получению более дисперсной и однородной литой структуры. Содержание кальци менее 0,005% слабо вли ет на дендритную структуру чугуна и морфологию неметаллических включений и этого количества недостаточного дл подавлени вредного вли ни серы. Содержание кальци выше 0,05% приводит к образованию крупных неметаллических включений, загр зн ющих сплав и снижающих его свойства.The introduction of calcium to iron (0.005-0.05%) is based on its ability to interact with sulfur. With a sulfur content of up to 0.03%, up to 0.05% calcium is sufficient for complete desulfurization. Calcium contributes to the uniform distribution of non-metallic inclusions in the volume of the casting and to obtain a more dispersed and homogeneous cast structure. The calcium content of less than 0.005% has little effect on the dendritic structure of the cast iron and the morphology of non-metallic inclusions and this amount is not sufficient to suppress the harmful effects of sulfur. The calcium content above 0.05% leads to the formation of large non-metallic inclusions that contaminate the alloy and reduce its properties.
Бор (0,005-0,5%), вл сь поверхностно- активным элементом, упрочн ет и стабилизирует границы зерен, замедл ет рост кристаллов, способству измельчению структуры, что повышает стойкость чугуна в услови х удар- ных нагрузок. Присадка бора меньше 0,005% мало эффективна, а больше 0,05% приводит к охрупчиванию, образованию термических трещин, огрублению структуры и, следовательно, снижению абразивной износостойкости.Boron (0.005-0.5%), being a surface-active element, strengthens and stabilizes grain boundaries, slows down crystal growth, facilitates the refinement of the structure, which increases the resistance of cast iron under shock load conditions. Boron additive less than 0.005% is not very effective, and more than 0.05% leads to embrittlement, thermal cracking, coarsening of the structure and, consequently, a decrease in abrasive wear resistance.
Титан (0,4-1,0%) способствует измельчению зерна, устран ет столбчатое строение отливок, модифицирует чугун, позвол ет получать однородные механические свойства по толщине отливки, способствует очищению металла от неметаллических включений. Смещает эвтекто- идную точку вправо, уменьша количество перлита и увеличива в нем содержание углерода .Titanium (0.4-1.0%) contributes to the grinding of grain, eliminates the columnar structure of the castings, modifies the cast iron, allows to obtain uniform mechanical properties throughout the thickness of the casting, helps to clean the metal from non-metallic inclusions. Shifts the eutectoid point to the right, reducing the amount of perlite and increasing its carbon content.
Титан способствует образованию эвтек- тоида с достаточно высокой твердостью и увеличению размеров его полей, уменьшению и исключению цементитной эвтектики. Совокупность этих факторов приводит к увеличению в зкости чугуна и уменьшению в процессе износа выкрашивани эвтектики . Вли ние титана более эффективно при введении его совместно с бором.Titanium contributes to the formation of a eutectoid with a sufficiently high hardness and an increase in the size of its fields, reducing and eliminating cementite eutectic. The combination of these factors leads to an increase in the viscosity of the iron and a decrease in eutectic chipping during wear. The effect of titanium is more effective when introduced together with boron.
При содержании титана менее 0,4% повышение износостойкости не наблюдаетс , так как в основном в структуре образуютс нитриды титана, а карбонитридов нет, что приводи к снижению износостойкости чугуна . При содержании в сплаве титана более 1,0% карбонитриды титана больших размеров располагаютс по границам аустенитных зерен, что снижает износостойкость, трещиноустойчивость и жидкотекучесть.When the content of titanium is less than 0.4%, no increase in wear resistance is observed, since titanium nitrides are mainly formed in the structure, but no carbonitrides are formed, which leads to a decrease in wear resistance of cast iron. When titanium carbonate content in the alloy is more than 1.0%, large sizes of titanium are located along the boundaries of austenitic grains, which reduces wear resistance, crack resistance and fluidity.
Известно применение в чугунах титана, но в данном чугуне он играет специфическую роль.Application in titanium cast iron is known, but in this cast iron it plays a specific role.
Функциональное назначение титана про вл етс в том, что наилучшие свойства чугуна достигаютс при комплексном легировании хромом, бором и титаном за счетThe functional purpose of titanium is that the best properties of cast iron are achieved with complex doping with chromium, boron and titanium due to
изменени баланса углерода между аусте- нитом и эвтектическим расплавом.carbon balance between austenite and eutectic melt.
Кроме этого, существенным отличием следует признать и ограничение содержаний кремни и марганца в чугуне только темIn addition, a significant difference is the restriction of the content of silicon and manganese in the iron only
количеством, которое вноситс с другими шихтовыми материалами в процессе плавки . Чем меньше в данном чугуне будет кремни и марганца, тем выше его износостойкость . На основании изложенного можно сделать вывод о том, что данное техническое решение обладает существенными отличи ми.the amount that is introduced with the other charge materials during the smelting process. The less silicon and manganese will be in this iron, the higher its wear resistance. Based on the above, it can be concluded that this technical solution has significant differences.
П р и м е р. В индукционной тигельной печи емкостью 60 кг с основной футеровкойPRI me R. In an induction crucible furnace with a capacity of 60 kg with the main lining
выплавл ли опытные составы предлагаемого чугуна и чугуна, прин того за прототип (табл.1) по общеприн той технологии. Бор в виде ферробора, титан в виде ферротитана и кальций в виде силикокальци вводили вWhether the experimental compositions of the proposed pig iron and pig iron, adopted as a prototype (Table 1) according to the conventional technology, melted. Boron in the form of ferroboron, titanium in the form of ferrotitanium and calcium in the form of silicocalcium were introduced into
ковш при выпуске металла из печи.ladle at release of metal from the furnace.
Из различных составов чугуна заливали отливки лопаток дл дробеметной камеры. После охлаждени до комнатной температуры лопаток подвергали термической Обработке по режиму: нормализаци при 1050°С, выдержка.2 ч. Из части лопаток вырезали образцы дл исследовани структуры, твердости и износостойкости. Остальные лопатки устанавливали на роторы дробеметных камер, где они проходили промышленные испытани на стойкость в рабочих услови х.Castings of blades for the shot-blasting chamber were cast from various cast iron compositions. After cooling to room temperature, the blades were subjected to heat treatment according to the mode: normalization at 1050 ° C, holding for 2 hours. Samples were cut from a part of the blades to study the structure, hardness and wear resistance. The remaining blades were mounted on the rotors of shot-blasting chambers, where they underwent industrial tests for resistance under operating conditions.
Микроструктура литого чугуна представл ет собой аустенит и хромистокарбидную эвтектику с карбидами типа СгтСз, TIC, (Ре,Сг)Сз. Структура после термообработки троостомартенсит и карбиды.The microstructure of cast iron is austenite and a chromistocarbide eutectic with carbides of the type CrCr, TIC, (Fe, Cr) C3. The structure after heat treatment of troostmartencil and carbides.
Износостойкость образцов из лопаток определ ли согласно ГОСТ 23.208-78. В качестве эталона использовали образцы из ст.45., а абразива - электрокорунд зернистостью № 16-П по ГОСТ 3647-71. Износ определ ли по разности масс образцов, оп- ределенных до и после испытани . Относительную износостойкость определ ли по формулеThe wear resistance of the samples from the blades was determined according to GOST 23.208-78. Samples from Art. 45 were used as a reference, and abrasive was electrocorundum with grain size 16-P according to GOST 3647-71. Wear was determined from the mass differences of the specimens determined before and after the test. The relative wear resistance is determined by the formula
к -г 9Э Р Nn Ки-С-9п-Я-Кэ to -g 9E P Nn Ki-S-9n-Ya-Ke
где дэ. Эп - среднее арифметическое значение потери массы эталонных и исследуемых образцов;where is de. Ep is the arithmetic average value of the mass loss of the reference and test samples;
- плотности эталонного и исследуемого материалов. .5 - density of reference and test materials. .five
Свойства чугуна известного и предложенного состава приведены в табл. 2.The properties of iron known and proposed composition are given in table. 2
Как следует из табл.1 и 2, дополнительный ввод в состав предложенного чугуна титана и изменение в его составе содержани SI и Мп позволили повысить о в 1,25-1,4 раза: HRC - в 1,05-1,10 раза и износостойкость - в 1,32-1,38 раза.As follows from Tables 1 and 2, additional input into the composition of the proposed titanium cast iron and the change in its composition of the contents of SI and Mn allowed to increase about 1.25-1.4 times: HRC - 1.05-1.10 times and wear resistance - 1.32-1.38 times.
00
5five
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894680551A SU1694681A1 (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Wear resistant cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894680551A SU1694681A1 (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Wear resistant cast iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1694681A1 true SU1694681A1 (en) | 1991-11-30 |
Family
ID=21442471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894680551A SU1694681A1 (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Wear resistant cast iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1694681A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2663955C1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-08-13 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Iron-based alloy |
-
1989
- 1989-04-18 SU SU894680551A patent/SU1694681A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2663955C1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-08-13 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Iron-based alloy |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0232061A2 (en) | High-strength steel for valve springs process for producing the steel, and valve springs made of the same | |
SU1694681A1 (en) | Wear resistant cast iron | |
SU1765236A1 (en) | Cast iron | |
SU1724716A1 (en) | Cast iron for metallic forms | |
SU779428A1 (en) | White wear-resistant cast iron | |
SU1725757A3 (en) | Wear-resistant cast iron | |
RU2230817C1 (en) | Cast iron | |
US4929416A (en) | Cast steel | |
SU1068530A1 (en) | Wear resistant cast iron | |
SU1726550A1 (en) | Cast iron | |
SU1096300A1 (en) | Cast iron | |
CN109972051B (en) | Yttrium modified high-hardness alloy and casting method thereof | |
SU1546511A1 (en) | Cast iron | |
SU1439147A1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
SU1749310A1 (en) | Low-carbon weld steel | |
SU1435648A1 (en) | High-strength cast iron | |
SU1421794A1 (en) | Iron | |
SU1663042A1 (en) | Cast iron | |
RU2016077C1 (en) | Method for manufacture of pig iron grinding bodies | |
SU1712450A1 (en) | Cast iron | |
SU1504280A1 (en) | Casting iron | |
SU1678890A1 (en) | Wear resistant cast iron | |
SU1444388A1 (en) | Cast iron | |
SU1255659A1 (en) | Wear-resistant white iron | |
SU1611974A1 (en) | Wear-resistant alloy |