SU1696484A1 - Способ получени износостойкого чугуна дл тормозных барабанов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве тормозных барабанов. Цель изобретени  - повышение износостойкости чугуна и улучшение его обрабатываемости. Предлагаемый способ получени  чугуна дл  тормозных барабанов включает выплавку чугуна в вагранке, перегрев в электропечи, легирование расплава ферромарганцем, выпуск расплава в раздаточный ковш, ковшовое модифицирование ферробором в количестве 0,15-0,25%, выдержку расплава в раздаточном ковше, перелив расплава из раздаточного в разливочный ковш при его обработке ферросилицием ФС 75 в количестве 0,15-0,25 и последующую выдержку расплава 1-6 мин перед заливкой в литейные формы. Использование дл  легировани  расплава в электропечи ферромарганца, каскадное модифицирование расплава ферробором в раздаточном ковше и ферросилицием в разливочном ковше позволили повысить износостойкость чугуна в 1,34-1,75 раза и улучшить его обрабатываемость в 1,14-1,24 раза. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к способам получени  износостойкого чугуна дл  тормозных барабанов.

Цель изобретени  - повышение износостойкости чугуна и улучшение его обрабатываемости .

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в следующем.

Введение в чугун бора, марганца и железа в виде ферробора и ферромарганца приводит к возникновению кристаллических блоков твердых растворов: FeB, Fe2B, MnB, MnaB, которые служат дополнительными центрами кристаллизации, способствуют уменьшению размеров включений графита и кристаллизации мелких, равномерно распределенных включений карбо- боридов, обладающих повышенной износостойкостью. Обрабатываемость чугуна с такими включени ми хороша . Предва- рительное легирование марганцем повышает эффективность присадки бора в отношении повышени  износостойкости чугуна , так как ферробор ввод т в чугун с повышенным , предварительно выравненным в объеме содержанием марганца, что приводит к повышению прочности удержани  включений карбоборидов в металлической основе чугуна при изнашивании и в резульО

ю о4

J

00

тате этого к повышению износостойкости чугуна.

Углерод, кремний и алюминий, содержащиес  в ферромарганце и ферроборе, снижа  отбеливающее действие присадок бора и марганца, улучшает обрабатываемость чугуна. Увеличение количества ФБ20 и ФМп75 сверх указанных диапазонов приводит к увеличению износостойкости, но ухудшает обрабатываемость чугуна из-за отбела. Введение ферробора и ферромарганца в количествах, меньших предлагаемых , улучшает обрабатываемость, но приводит к снижению износостойкости чугуна .

Введение ферробора до и после указанного времени (степени заполнени  ковша) снижает равномерность распределени  лигатуры в расплаве и в результате этого ухудшает обрабатываемость и износостойкость чугуна.

Уменьшение длительности выдержки в раздаточном ковше приводит к неполному растворению и неравномерному распределению бора в объеме и снижению обрабатываемости и износостойкости чугуна.

Увеличение длительности выдержки не приводит к более полному и равномерному распределению бора, а вызывает излишнее охлаждение расплава, что снижает эффективность последующего модифицировани , приводит к сохранению отбела и ухудшает обрабатываемость чугуна. Введение вход щих в состав ферромарганца и ферробора л графитизирующих элементов: С, Si, Al, a также модифицирование ферросилицием ФС75, вводимым в количестве 0,15-0,25% от массы расплава, улучшает обрабатываемость чугуна.

При меньших количествах ферросилици  сохран етс  отбел и ухудшаетс  обрабатываемость . Введение ферросилици  в количестве, большем предлагаемого, приводит к возникновению феррита в структуре , снижает износостойкость чугуна и ухудшает обрабатываемость из-за наволакивани  чугуна на резец.

Пример. Износостойкий, обладающий улучшенной обрабатываемостью, чугун с пластинчатым графитом получают на основе нелегированного чугуна состава,%: Si 2,15; Мп 0,69; 50,09; Р0.11, который плав т в вагранке и при 1320-1340°С подают в электропечь, куда ввод т также ферромарганец ФМп75 в виде кусков размером до 50 мм в количестве 0,6-1,2% от массы расплава. Металл выпускают из электропечи при 1410-1430°С. При заполнении 0,05-0,4 объема раздаточного ковша на желоб подают ферробор ФБ20 с размером частиц 1-8 мм в количестве 0,20 ,4% от массы жидкого металла. После введени  ферробора в чугун выдерживают его в раздаточном ковше 1-7 мин. При переливе в разливочный ковш при 1340-1360°С металл модифицируют ферросилицием ФС75, подаваемым на дно ковша в количестве 0,1-0,3% от массы расплава, Металл выдерживают в течение 0,5-8 мин и при 1320- 1330°С заливают в формы.

0 Дл  сравнени  плав т чугун по известному способу.

Испытани  на износ провод т при трении без смазки, воспроизвод  особенности изнашивани  шлицев зубь ми дисков фрик5 ционов в услови х эксплуатации. Образец совершает возвратно-поступательное движение с длиной хода 16 мм и частотой двойных ходов 1,2 .

Обрабатываемость исследуют при точе0 нии на станке 16К20. Определ ют величину скорости резани , при которой в соответствии с критерием равного износа максимальный линейный износ задней грани резца пзмакс одинаков (1,5±0,1 мм) в течение пери5 ода стойкости, равного 60 мин.

Режим испытаний: глубина резани  2,5 мм; подача 0,4 мм/об; частота вращени  315 об/мин.

Резул таты сравнительных анализа из0 вестногои предлагаемого способов получени  износостойкого чугуна приведены в та.бл. 1 и 2.

Как следует из табл. 1 и 2, изменение последовательности ввода марганецсодер5 жащего вещества - ферромарганца, ковшовое каскадное модифицирование ферробором - в раздаточном ковше и ферросилицием ФС75в разливочном ковше позвол ет повысить износостойкость чугуна в

0 1,34-1,75 раза и улучшить его обрабатываемость в 1,14-1,24 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  износостойкого чугуна дл  тормозных барабанов, включающий

   5 выплавку чугуна в вагранке, перегрев в электропечи , легирование расплава марганец- содержащим веществом, выпуск расплава в раздаточный ковш, ковшовое модифицирование , выдержку расплава в раздаточном

   0 ковше, перелив расплава из раздаточного ковша в разливочный ковш, выдержку в нем расплава перед заливкой в литейные формы , отличающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости чугуна и улуч5 шени  его обрабатываемости, в качестве марганецсодержащего вещества используют ферромарганец, присажива  его в электропечь после подачи в нее нелегированного чугуна, ковшовое модифицирование осуществл ют присадкой 0,15-0,25

   мас.% ферробора после заполнени  раздаточного ковша расплавом на 0,15-0,25 его объема, а при переливе из раздаточного

   ковша в заливочный расплав дополнительно обрабатывают 75%-ным ферросилицием, подаваемым в количестве 0,15-0,25 мас.%.

   Таблице 1

   Таблица2