SU952986A1 - Износостойкий чугун - Google Patents

Description

(54) ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН

Изобретение относитс  к метешлургии , в частности к износостойким сплавам на основе железа, предназначенных дл  изготовлени  детгшей, работающих в услови х абразивного истирани  при одновременном действии агрессивной среды,, например дл  производства древесноволокнистых плит и в бумагоделательном оборудовании .

Известны износостойкие чугуны, содержащие углерод, кремний, марганец , хром и служсгщие дл  изготовлени  деталей, работающих -в услови х абразивного истирани . .

Недостаток этих чугунов - недостаточна  прочность при абразивном износе при работе в агрессивных Средах ..

Известен коррозионностойкий чугун 13 следующего химического состава , вес,%:

Углерод 3,0-4,0

Кремний 2,5-4,0

Марганец 0,3-0,6

Хром2,5-4,5

Магний 0,015-0,05

Железо Остальное

Однако этот чугун имеет недостаточно высокую износостойкость при а6

разивном истирании в услови х коррозионной срещл.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  чугун следующего хикшческого состава, вес.%: Углерод 2,7-3,1 Кремний 0,6-1,1 Марганец 0,9 - 1,3

10 Хром20-25

Ниобий0,5-2,5

ЖелезоОстальное

В качестве примесей содержит фосфор, серу не более 0,08 вес.%

15 каждого 2 .

Недостатком известногЬ чугуна  вл етс  низка  износостойкость при абразивном истирании в услови х коррозионной среды.

20

Цель изобретени   вл етс  повызение износостойкостн при абразивном истирании в услови х коррозионной cpejw.

25 Указанна  цель достигаетс  тем, что чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, хром и железо дополнительно содержит иттрий, магний и алюминий при следующем соотношении

30 компонентов, вес.%: Углерод Кремний Марганец Иттрий Магний Алюминий ЖелезоОстальное Были проведены плавки известного и предлагаемого чугуна с различным содержанием ингредиентов. Каждый сплав выплавл лс  отдельно в открытых индукционных печах с кислой футеровкой . Разливка чугуна проводила в керамические формы. Заготовки име ли форму стержн  диаметром 30 мм и . длиной 300 мм. Твердость известного чугуна и предлагаемого после лить  составила 61 - 65 HRC и 42 54 HRC (соответственно). Дл  облегчени  механической обра . ботки заготовок после лить  чугун подвергалс  термической обработке по следующему режиму: нагрев до 950 10°С со скоростью 80 - 100°С/ч/ выдержка 1 ч на -каждые 25 мм высоты сечени , охлаждение с печью. После термообработки известный и предлага мый чугун имел твердость 38 - 38 HR каждый. . Из отожженного чугуна изготавлив ли образцы дл  испытаний на износ. Они имели форму стержней сечением мм и длиной 18 - 20 мм. Затем образцы подвергали термообработке ,fio режиму: нагрев до ЭБОАЮ С со скоростью 80 - 100°С/ч, выдержка 5 мин, охлаждение на воздухе. Твердость предлагаемого и известного чу гуна после закалки составл ет 61 64 HRC. Испытание на износ проводили на машине трени  Х4-Б при удельной нагрузке 12,5 кг/см . Показатель относительной износостойкости определ ли как отношение линейного износа эталонного образца из стали 3 к линейному износу испытуемого образца из предложенного чугуна. Дл  определени  вли ни  коррозионной среды на относительную износостойкость в качестве агрессивной среды была вз та уксусна  кислота с рН - 4,0, котора  подавалась капельницей перед испытуемым образцом по мере его радиального продвижени . В таблице приведены составы чугунов , их относительна  износостойкость и твердость. Из таблицы видно, что износостойкость предлагаемого чугуна в услови х абразивного изнашивани  при одновременном дей.ствии коррозионной среды превышает износостойкость известного чугуна в 1,45 раза. Данный положительный эффект достигаетс  введением иитри , оказывающего на расплав одновременно рафинирующее и карбидообразующее действие . Рафинирование чугуна по сере и газам приводит к усилению межкристаллитных св зей в чугуне вследствие чистоты границ зерен. Сложнолегированные карбиды иттри  и хрома более прочно удерживаютс  в металлической матрице, повыша  прочностные и износостойкие свойства чугуна. Введение алюмини  усиливает рафинирующее действие, одновременно повыша  устойчивость чугуна против агрессивных сред, что объ сн етс  повышением плотности отливок, полу .чени  однородной структуры и образованием на поверхности деталей защитных пленок сложного состава, состо щих из окислов алюмини  и хрома, весьма устойчивых к действию кислой среды.

79529868

Claims (2)

1. Формула изобретени Марганец0,4-0,9

   Износобтойкий-чугун, содержащий . Иттрий0,05-0,5

   углерод, кремний, марганец, хром и же Магний0,005 - 0,015

   леэо, .отличающийс  тем. Алюминий 0,2 - 0,4 что, с целью повышени  износостой- 5 ЖелезоОстальное

   кости при абразивном истирании в услови х коррозионной среды, он допол- Источники информации,

   нительно содержит иттрий, магний,прин тые во внимание при экспертизе алюминий при следующем сотношении 1, Авторское свидетельство СССР

   компонентов, вес.%:10 538052, кл. С 22 С 37/10, 1976.

   Углерод3,5-4,5
2. 2. Авторское свидетельство СССР

   Кремний2,5 - 4,2 720044, кл, С 22 С 37/06, 1980.

   Хром . 9,0 -11,0