SU1700087A1 - Cast iron - Google Patents

Cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1700087A1
SU1700087A1 SU904790497A SU4790497A SU1700087A1 SU 1700087 A1 SU1700087 A1 SU 1700087A1 SU 904790497 A SU904790497 A SU 904790497A SU 4790497 A SU4790497 A SU 4790497A SU 1700087 A1 SU1700087 A1 SU 1700087A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cast iron
iron
molybdenum
mechanical
manganese
Prior art date
Application number
SU904790497A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Юлианович Кожевников
Борис Константинович Святкин
Михаил Иванович Карпенко
Александр Маркович Цейтлин
Марина Борисовна Егорова
Светлана Михайловна Бадюкова
Original Assignee
Всесоюзный Заочный Политехнический Институт
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 Всесоюзный Заочный Политехнический Институт filed Critical Всесоюзный Заочный Политехнический Институт
Priority to SU904790497A priority Critical patent/SU1700087A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1700087A1 publication Critical patent/SU1700087A1/en

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к износостойким чугунам. ЦелЬ изобретени  - повышение механических и эксплуатационных свойств. Предлагаемый чугун содержит, мас.%: углерод 2,2-3,2; кремний 1,2-1,6; марганец 1,5-2,7; хром 2,1-3,5; титан 0,1-0,3; ванадий 0,6-1,2; алюминий 0,01-0,03; ниобий 0,08-0,7; молибден 0,13-0,6; бор 0,02-0,14 и железо остальное, 2 табл.This invention relates to metallurgy, in particular to wear-resistant cast irons. The purpose of the invention is to increase the mechanical and operational properties. The proposed cast iron contains, wt%: carbon 2.2-3.2; silicon 1.2-1.6; manganese 1.5-2.7; chromium 2.1-3.5; titanium 0.1-0.3; vanadium 0.6-1.2; aluminum 0.01-0.03; niobium 0.08-0.7; molybdenum 0.13-0.6; boron 0.02-0.14 and iron else, 2 tab.

Description

(L

СWITH

Изобретение относитс  к металлургий, в частности к изысканию износостойких чу- гунов, работающих в услови х кавитацион- но-эрозийного изнашивани .The invention relates to metallurgy, in particular, to the search for wear-resistant chuguns working under conditions of cavitation-erosion wear.

Известен износостойкий чугун, содержащий мас.%:Known wear-resistant cast iron containing wt.%:

УглеродCarbon

КремнийSilicon

МарганецManganese

ХромChromium

НикельNickel

ЖелезоIron

2,4-3,5 1,4-2,2 0,5-1,5 1,0-1,7 0,2-0,7 Остальное2.4-3.5 1.4-2.2 0.5-1.5 1.0-1.7 0.2-0.7 Else

Этот чугун имеет нестабильные механические свойства.This cast iron has unstable mechanical properties.

Известен чугун следующего химического состава, мас.%:Known cast iron of the following chemical composition, wt.%:

Углерод3,3-3,8Carbon3.3-3.8

Кремний0,7-1,2Silicon0.7-1.2

Марганец0,1-0,3Manganese 0.1-0.3

ХромChromium

Никель Nickel

МолибденMolybdenum

МагнийMagnesium

МедьCopper

ЦерийCerium

ЖелезоIron

0,1-0,30.1-0.3

3,5-4,03.5-4.0

0,3-0,50.3-0.5

0,04-0,060.04-0.06

2,5-3,02.5-3.0

0,02-0,040.02-0.04

ОстальноеRest

Известный чугун имеет нестабильную твердость (340-444 НВ) и низкую кавитаци- онно-эрозионную стойкость.Known cast iron has an unstable hardness (340-444 HB) and low cavitational-erosion resistance.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  чугун, содержащий, мас.%:Closest to the offer is cast iron containing, in wt.%:

УглеродCarbon

КремнийSilicon

МарганецManganese

ХромChromium

ТитанTitanium

ВанадийVanadium

АлюминийAluminum

2,6-3,52.6-3.5

1,2-1,81.2-1.8

0,3-0.80.3-0.8

0,2-0,50.2-0.5

0,1-0,40.1-0.4

0.1-0,250.1-0.25

0,1-0,20.1-0.2

ЖелезоОстальноеIronErest

В качестве технологической примеси звестный чугун может содержать до 15 мас.% фосфора и доО,15 мае,% серы.As a technological impurity, the well-known cast iron can contain up to 15 wt.% Of phosphorus and DoO, 15 May,% of sulfur.

Структура известного чугуна в отливках бразцов диаметром 25 мм перлитно-це- ентитна , а механические и эксплуатацинные свойства следующие:The structure of known iron in 25 mm diameter castings is pearlite-valuable, and the mechanical and operational properties are as follows:

Предел прочности приStrength at

изгибе, МПа700-780bending, MPa 700-780

Твердость НВ400-550Hardness НВ400-550

Уда роустойч и воет ьUda roostoych and howl

циклов600-800cycles 600-800

Кавитационно-эрозионна  стойкость,Cavitation erosion resistance

мг/м2 гс140-165mg / m2 gs140-165

Коэффициент износостойкости Ка1-1,05The coefficient of wear resistance Ka1-1,05

Недостатками известного чугуна  вл ютс  низкие механические свойства.The disadvantages of the known cast iron are low mechanical properties.

Цель изобретени  - повышение механических и эксплуатационных свойств.The purpose of the invention is to increase the mechanical and operational properties.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что угун, содержащий углерод, кремний, марганец , хром, титан, ванадий, алюминий и железо, дополнительно содержит ниобий, молибден и бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:The goal is achieved by the fact that carbon, silicon, manganese, chromium, titanium, vanadium, aluminum and iron containing carbon additionally contains niobium, molybdenum and boron in the following ratio, wt.%:

Углерод2,2-3,2Carbon2.2-3.2

Кремний1,2-1,6Silicon1,2-1,6

Марганец1,5-2,7Manganese 1.5-2.7

Хром2,1-3,5Chrome 2.1-3.5

Титан0,1-0.3Titan0,1-0.3

Ванадий0,6-1,2Vanadium 0.6-1.2

Алюминий0,01-0,03Aluminum 0,01-0,03

Ниобий0,08-0,7Niobium 0.08-0.7

Молибден0,13-0,6Molybdenum 0,13-0,6

Бор0,02-0,14Bor 0.02-0.14

ЖелезоОстальноеIronErest

Проведенный анализ предлагаемого чугуна показывает, что на данный момент неизвестны технические решени , з которых были бы отражены указанные отличи . KpONje того, указанные признаки  вл ютс  необходимыми и достаточными дл  достижени  положительного эффекта. Это позвол ет сделать вывод о том, что данные отличи   вл ютс  существенными, Дополнительное введение в чугун ниоби , молибдена и модифицирование его бором обеспечивает в нем значительное повышение механич еских свойств.The analysis of the proposed cast iron shows that at the moment there are no known technical solutions for which these differences would have been reflected. In addition, these symptoms are necessary and sufficient to achieve a positive effect. This allows us to conclude that these differences are significant. The additional introduction of niobium, molybdenum into the cast iron and its modification with boron provides a significant increase in mechanical properties.

Дополнительное введение ниоби  обусловлено его высокой легирующей сггособно- стью и повышением микротвердости, механических и эксплуатационных свойств при сохранении удароустойчивости. Его вли ние начинает сказыватьс  с концентрации 0,08 мас.%, а при увеличении его содержани  более 0,7 мае. % снижаетс  однородность структуры и стабильность механических свойств.The additional introduction of niobium is due to its high doping capacity and the increase in microhardness, mechanical and operational properties while maintaining impact resistance. Its effect begins to manifest itself with a concentration of 0.08 wt.%, And with an increase in its content of more than 0.7 May. % homogeneity of structure and stability of mechanical properties are reduced.

Молибден упрочн ет матрицу, повыша  износостойкость, твердость и эксплуатационные свойства. Прм концентрации молибдена до 0,13 мас.% твердость, прочность, износостойкость и термостойкость чугуна недостаточны, а при увеличении концентрации молибдена более 0,6 мас.% снижа0 егс  удароустойчивость и пластические свойства,Molybdenum strengthens the matrix, increasing wear resistance, hardness and performance properties. The concentration of molybdenum is up to 0.13 wt.%. The hardness, strength, wear resistance and heat resistance of cast iron are insufficient, and as the concentration of molybdenum increases to more than 0.6 wt.%, The impact resistance and plastic properties decrease,

Бор в количестве 0,02-0,14 .% введен как эффективна  модифицирующа  до- бавка, повышающа  однородностьBoron in the amount of 0.02-0.14.% Introduced as an effective modifying additive that enhances uniformity.

5 структуры, устран юща  а структуре образование междендритного графита, способствующа  увеличению прочностных характеристик и предела выносливости при изгибе.5 structure, eliminating the structure of the formation of interdendritic graphite, contributing to an increase in strength characteristics and the limit of endurance during bending.

0 При концентрации бора до 0,02 мас.% модифицирующий эффект про вл етс  слабо , а при увеличении концентрации бора более 0,14 мас.% повышаетс  угар металла, окмсленность границ раздела металличе5 ской матрицы и снижаетс  стабильность механических и эксплуатационных свойств чугуна в отливках.0 When the boron concentration is up to 0.02 wt.%, The modifying effect appears weakly, and when the boron concentration increases to more than 0.14 wt.%, The metal waste increases, the metal boundary between the metal matrix is reduced and the mechanical and operational properties of the iron in the castings decrease. .

Присутствие в чугуне титана ь количестве 0,1-0,3 мас,% микролегирует матрицуThe presence of titanium in the cast iron in an amount of 0.1-0.3 wt,% micro-alloying matrix

0 карбидами титана и тугоплавкими включени ми , измен   ее природу, улучшает рас- предетение графита в неметаллических включени х, повышает износостойкость, плотность и герметичность чугуна, его со5 протиал емость воздействию коррозионных сред. При концентрации титана до 0,1 мас.% повышение износостойкости и коррозионной стойкости несущественны, а при увеличении его содержани  более 0,3 мас.%0 with titanium carbides and refractory inclusions, changing its nature, improves the distribution of graphite in non-metallic inclusions, increases the wear resistance, density and tightness of cast iron, its compatibility with corrosive media. When the concentration of titanium is up to 0.1 wt.%, The increase in wear resistance and corrosion resistance are insignificant, and with an increase in its content by more than 0.3 wt.%

0 снижаютс  пластические свойства, предел прочности при изгибе и удароустойчивости .0, plastic properties, flexural strength and impact resistance are reduced.

Хром (2 ,5 мас.%) и ванадий (0,6- 1,2 мас.%)  вл ютс  основными легирую5 щи ми компонентами, обеспечивающими повышенные кааитациснно-зрозионные свойства, При увеличении их концентрации выше верхних пределов снижаютс  пр.едел прочности при изгибе, а при концентраци хChromium (2, 5 wt.%) And vanadium (0,6–1,2 wt.%) Are the main alloying components that provide enhanced caitazisno-zrozionnye properties. As their concentration increases above the upper limits, the strength problem decreases. at bending, and at concentrations

0 менее нижних пределов - твердость и эксплуатационные свойства недостаточны,0 less than the lower limits - hardness and operational properties are insufficient,

Алюминий служит раскисл ющей и модифицирующей добавкой, а концентраци  марганца повышена до 1,5-2,7 мас.%, чтоAluminum serves as a deoxidizing and modifying additive, and the manganese concentration is increased to 1.5-2.7 wt.%, Which

5 увеличивает содержание аустенита и снижает концентрацию перлитной составл ющей , повыша  кавитационно-корозмонную стойкость. Повышение содержани  марганца более 2,7 мас.% вызывает увеличение концентрации цементита, укрепл ет структуру и снижает предел прочности при изгибе и удароустойчивости.5 increases the austenite content and reduces the concentration of the pearlite component, increasing cavitation-corrosion resistance. An increase in the manganese content of more than 2.7 wt.% Causes an increase in the concentration of cementite, strengthens the structure and reduces the tensile strength in bending and impact resistance.

Пример, Выплавку чугуна провод т в дуговой электропечи. Легирование чугуна хромом Х98, ферромолибденом ФМо1, фер- рованадием ФВд2, ферромарганцем ФМн75 и феррониобием ФН658 производ т в электропечи при 1760-1780 К, а модифицирование ферротитаном ФТиЗОБ, ферробором ФБ2 и ферроалюминием и производ т в ковше при 1720-1740 К. Заливку чугуна производ т в сухие жидкосте- кольные формы дл  получени  30 мм образцов, технологических ступенчзтых проб и износостойких отливок.For example, iron smelting is carried out in an electric arc furnace. The alloying of cast iron with chrome X98, ferrous molybdenum FMO1, ferrovanadium FVd2, ferromanganese FMN75 and ferroniobium FN658 is produced in an electric furnace at 1760–1780 K, and modification by ferrotitanium FTiZOB, ferroblem PB2 and ferroaluminium and wrought iron; produced in dry liquid glass molds to obtain 30 mm samples, process step samples and wear-resistant castings.

В табл. 1 приведены химические составы чугунов опытных плавок, а в табл, 2 - их механические и эксплуатационные свойства.In tab. 1 shows the chemical compositions of the cast irons of the experimental heats, and Table 2 shows their mechanical and operational properties.

Кавитационно-эрозионную стойкость определ ют на гидроабразивных установках при средней скорости гидроабразивных потоков 75 м/с.Cavitation-erosion resistance is determined on hydroabrasive plants with an average speed of hydro-abrasive flows of 75 m / s.

Как видно из габл. 2, механические и эксплуатационные свойства предлагаемого чугуна значительно выше, чем известного.As can be seen from the gab. 2, the mechanical and operational properties of the proposed iron are significantly higher than the known.

Claims (1)

Формула изобретени  Чугун, содержащий углерод, кремний,Formula of Invention Cast iron containing carbon, silicon, марганец, хром, титан, ванадий, алюминий и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  механических м эксплуа тац онных свойств, он дополнительно со- держит молибден ниобий и бор при следующем соотношении компонентов, «ас.%:manganese, chromium, titanium, vanadium, aluminum and iron, characterized in that, in order to improve the mechanical and operational properties, it additionally contains molybdenum niobium and boron in the following ratio of components, "ac.%: Углерод2.2-3,2Carbon 2.2-3.2 Кре кмй1,2-1,6Cre km1,2-1,6 гЛарганец1,5-2,7gLarganets 1.5-2.7 Хром2,1-3,5Chrome 2.1-3.5 Т хтэн0,1-0,3T hten0,1-0,3 Взкадмй0,5-1,2Vkkadmyy0,5-1,2 Алюминий0,01-0,03Aluminum 0,01-0,03 Молибден0,13-0,6Molybdenum 0,13-0,6 Ниобий0,08-0,7Niobium 0.08-0.7 Бор0,02-0,14Bor 0.02-0.14 ЖелезоОстальное.Iron Else. Таблица 1Table 1
SU904790497A 1990-02-22 1990-02-22 Cast iron SU1700087A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904790497A SU1700087A1 (en) 1990-02-22 1990-02-22 Cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904790497A SU1700087A1 (en) 1990-02-22 1990-02-22 Cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1700087A1 true SU1700087A1 (en) 1991-12-23

Family

ID=21495746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904790497A SU1700087A1 (en) 1990-02-22 1990-02-22 Cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1700087A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629409C1 (en) * 2016-12-13 2017-08-29 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2629410C1 (en) * 2016-12-13 2017-08-29 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2629407C1 (en) * 2016-12-13 2017-08-29 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2629404C1 (en) * 2016-12-13 2017-08-29 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2639194C2 (en) * 2012-10-01 2017-12-20 Сименс Акциенгезелльшафт Cast iron with niobium and structural part

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
За вка JP № 57-32352, кл. С 22 С 37/08, 1982. Авторское свидетельство СССР N 908904, кл. С 22 С 37/08, 1982. Авторское свидетельство СССР № 1125280, кл. С 22 С 37/10, 1983. Чугун. ГОСТ 24384-80, *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639194C2 (en) * 2012-10-01 2017-12-20 Сименс Акциенгезелльшафт Cast iron with niobium and structural part
RU2629409C1 (en) * 2016-12-13 2017-08-29 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2629410C1 (en) * 2016-12-13 2017-08-29 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2629407C1 (en) * 2016-12-13 2017-08-29 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2629404C1 (en) * 2016-12-13 2017-08-29 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4548643A (en) Corrosion resistant gray cast iron graphite flake alloys
SU1700087A1 (en) Cast iron
SU1724716A1 (en) Cast iron for metallic forms
SU1740479A1 (en) Cast iron
SU1765238A1 (en) Wear-resistant cast iron
SU1068527A1 (en) Cast iron
SU1154366A1 (en) High-strength cast-iron
SU1125281A1 (en) Cast iron
RU1788071C (en) Non-magnetic cast iron
SU1113422A1 (en) Cast iron
SU924146A1 (en) Cast iron composition
SU1157114A1 (en) Malleable cast iron
SU1742348A1 (en) High-duty cast iron
SU1747529A1 (en) Cast iron
SU1654364A1 (en) Cast iron
SU1721114A1 (en) Malleable cast iron
SU1725757A3 (en) Wear-resistant cast iron
SU1321767A1 (en) Cast iron for castings
SU1375674A1 (en) White wear-resistant cast iron
SU1043179A1 (en) Aigh-phosphrus cast iron
SU1705396A1 (en) Cast iron
SU1723175A1 (en) Alloying composition for cast iron
RU2101379C1 (en) Antifriction cast iron
SU1296622A1 (en) High-strength cast iron
SU840182A1 (en) Cast iron