SU844636A1 - Чугун - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области металлургии, а именно к производству чугунов дл  деталей, работающих в услови х абразивного износа, например , лопаток дробеметных аппаратов . Известны износостойкие белые чугуны , содержащие углерод, кремний, марганец, хром и другие элементы 1 Дл  достижени  максимальной изно стойкости содержание углерода в чуг нах такого рода должно, быть определ HfcJM образом св зано с содержанием хрома, чтобы избежать по влени  в структуре сплава выделении заэвтект ческих карбидов, обладающих повыиен ной хрупкостью. По технической сущности из извес ных наиболее близким к предлагаемом  вл етс  износостойкий 2J ел дующего химического состава: Углерод2,3-2,8 Марганец0,2-0,8 Кремниидо 1,Ь Хром.17-21Бор (или титан) 0,1-0,3 ЖелезоОстальное Чугун в качестве примесей содержит серу и фосфор до 0,1вес.% каждого.

(54) ЧУГУН Недостатком этого чугуна  вл етс  низка  износостойкость вследствие низкого содержани  углерода, которое не обеспечивает достаточного количества эвтектических карбамидов в структуре. Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повыиени-е износостойкости чугуна. Поставленна  цель достигаетс  тем, что чугун, содержащий углерод, марганец, кремний, хром, титан и железо, дополнительно содержит ниобий, при следующем соотношении компонентов (%) : Углерод . 3,4-4,2 Кремний до 1,5 Марганец 0,6-0,8 Хром.13-18 Титан0,4-0,6 Ниобий0,4-0,6, ЖелезоОстальное В качестве примесей чугун содержит серу и фосфор до 0,1 вес.% каждого.( При -исследовании вли ни  сильных карбидообразующих элементов титана и ниоби  на структуру хромистых чугунов было установлено, что зти элементы, образу  собственные

карбиды, способствуют уменьшению в структуре чугуна количества заэвтектических карбидов хрома. Кроме того, при легировании ниобием происходит измельчение эвтектической структуры чугуна. В св зи с этим по вл етс :возможность повысить содержание углерода до 4,2% не опаса сь по влени  в структуре крупных вьщелений заэвтектических карбидов хрома, которые в процессе эксплуатации изделий выкрашиваютс  и снижают износостойкость чугуна.

При введении в чугун титана и ниоби , в количествах менее., чем 0,4%, дол  образуемых ими собственных карбидов невелика, в св зи.с чем не удаетс  получить желаемой структуры . При содержании указанных элементов , превышающем О,6% наблюдаетс  сильное охрупчивание сплавов.

I

Дл  установлени  оптимального

химического состава чугунов были выплавлены (по известной технологии) и исследованы чугуны с содержанием углерода от 3,4 до 4,2% хрома от 13 до 1В%, титана и ниоби  от О,4- до 0,6%. . Химический состав предлагаемого и

Определение механических свойств и износостойкости производилось на образцах, подвергнутых термической обработке по следующему режиму: закалка в масле при температуре 950°С, отпуск при температуре в течение 1 часа. Одновременно испытывали образцы из чугуна известного состава. При испытании на износ в качестве эталона использовали образцы из закаленной стали 45.

Испытани  на износ проводили по следующей методике. Цилиндрические образцы, имеющие высоту и диаметр 20 мм, усилием заранее тарированной пружины прижимались к вращающемус  5 абразивному кругу. Величина усили  составл ла 2 кгс. Продолжительность испытани  составл ла 2 мин. Величину износа определ ли как потерю веса в граммах и выражали в процентах по отношению к первоначальному весу образца.

Коэффициент износостойкости К определ ли как отношение величины износа и эталона к величине износа Uo опытного образца.

Результаты испытаний представлены в табл.1 и 2. Таблица 1 известного сплавов

Механические свойства и износостойкость и известного чугунов

Известный

84

гун

0,17 Таблица за вл емого

Потер  веса эталонного образца при испытании составила 1,37%.

Как видно из таблиц, предлагаемый чугун по износостойкости превоосодит известный в 1,3 - 1,7 раза .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, хром, титан, железо, отличающийс  тем, что, с целью повьЕпени  износостойкости, он дополнительно содержит ниобий при

   следующем соотношении компонентов,

   вес.%:

   Углерод3,4-4,2

   Кремний0,8-1,2

   Марганец0,6-0,8

   Хром13-18

   Титан0,4-0,6

   Ниобий0,4-0,6

   ЖелезоОстальное

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Авторскоесвидетельство СССР № 151366, кл. С 22 С 37/06, 1962.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 195118, кл. С 22 С 37/06, 1967.