SU960304A1 - Литейный сплав на основе железа - Google Patents

Description

() ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

1

Изобретение относитс  к маталпургии , конкретнее к изысканию литейных износостойких сплавов на основе железа.

Известен сплав l на основе .железа следующего химического состава, вес.% :

Углерод 2-2,3

Марганец 1,7-2,0

Хром10-12

Никель 0,3-0,5

Титан 0,25-0,45

Железо Остальное

Известный сплав может содержать примеси в количестве, вес.%:

Кремний До 0,3 5

Сера До 0,06

Фосфор До О,06

Железо Остальное

Недостатком известного сплава  вл етс  низка  износостойкость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому peзyльJIaтy  вл етс  сплав основе железа следующего химического состава, вес.%:

Углерод 1,5-2,5

Кремний 0,1-2,0

Марганец О ,3 - 0,5

Хром8,5-13

0,25-2,5

Титан 0,8-4,0

Ванадий

0,01-0,05

Алюминий

0,03-0,3

Кальций 0,8-2,5

Молибден

Остальное

Железо

Недостатком известного сплава  вл етд  низка  износостойкость.

10

Целью изобретени   вл етс  повышение износостойкости.

Цель достигаетс  тем, что сплав, содержащий углерод, кремний, марганец , хром, титан, ванадий, алюминий,

15 кальций и железо, дополнительно содержит никель и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов , вес.%:

2,0-2,5

Углерод

20

0,1-0,35

Кремний

1,7-2,0

Марганец

10-12

Хром 0,05-0,10

Титан 0,05-0,25

Ванадий

25 0,01-0,05

Алюминий 0,005-0,05

Кальций 0,30-0,50

Никель

Редкоземельные

0,005-0,08

металлы

30 Остальное

Железо

39603044

Сплав выплавл ют в 60 кг индук-Химсостав опытных плавок сплава

ционной печи методом переплава.приведен в табл. 1.

. I,

Содержание Компонентов, вес.I Углерод |Кремний|марганец|Хром Титан Ванадий Алюминий Кальций НикелУРЗМ

Предлагаелвлй сплав

2,0 0,22 1,8 10 0,06 0,05 0,030,005 0,3 0,03

2,2 0,35 1,7 11 0,05 0,12 0,010,01 0,4 0,08

2,5 0,10 2,0 12 0,1 0,25 0,050,05 0,5 0,005 -, Известнйй сплав

1,8 0,9 0,4 10,5 0,36 2,5 0,030,04 Благодар  кальцию и РЭМ, вз тых в указанных пределах, структура приобретает мелкодисперсное строение с заметно очищенными межзеренными границами . Одновременно снижаетс  общее содержание неметаллических включений, газов, серы и фосфора, что благопри тно сказываетс  на величину ударной в зкости. Введение редкоземельных металлов также способствует повышению износостойкости, так как при наличии карбидообразующего элемента ванади  редкоземельные металлы оказывают благопри тное вли ние на распределение и дисперсность карбидов. Явл  сь поверхностно-активными, редкоземельные металлы и кальций тормоз т диф|фузию атомов в граничной зоне износа, что также может повышать износостойкость . Меньшее содержание кальци  и .редкоземельных металлов не приводит к

Таблица 1 повышению износостойкости и улучшению структуры, большееих содержание вызывает образование избыточного количества окислов, которые, располага сь на г а ицах зерен, резко худшают механические свойства, 30 Исследуют механические свойства .и износостойкость. Износостойкость определ ют, на машине 1м-1 (машина Амслера) по сХеме вал-вкладыи. Вклаjj дыш изготавливают из предлагаемого сплава и известного, вал-ролик-контртело изготавливают из стали 2X13. Приведенный износ при различных нагрузках определ ют по потере веса пары трений за пройденный путь после приработки. Трение сухое, В табл. 2 приведена износостойкость предлагаемого сплава в сравнении с известным. 45. Таблица 2

Известный0,5 Предлагаемый0,31 0,36 0,2 Как видно из таблицы, предлагавмый сплав превосходит известный по износостойкости.. 1,8 1,4 1,62 0,97 Предлагаемый сплав имеет значени  ударной в зкости 4,8-5,3 кгсм/см, « 65 твердости HR 48-50, предела прочности 96-98 кгс/MMi- на уровне этих значений дл  известного сплава.

Ожидаемый экономический эффект по предварительным расчетам составит около 18 тыс.руб. в год за счет ИЗНОСОСТОЙКОСТИ сплава и экономии дефицитного молибдена, который присутствует в известном сплаве.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Литейный сплав на основе желеёа, содержащий углерод, кремний, марганец , хром, титан, ванадий, алюминий и кальций, отличающий с   тем, что, с целью повышени  износостойкости , он дополнительно содерхсит никель и редкоземельные металлы при

   следующем соотношении компонентов, вес.%:

   2,0-2,5

   Углерод

   0,1-0,35

   Кремний

   0,7-2,0

   Марганец

   10-12

   Хром 0,05-0,10

   Титан 0,05-0,25

   Ванадий 0,01-0,05

   Алюминий 0,005-0,05

   Кальций 0,30-0,50

   Никель

   Р едко 3 ёмель ные

   0,005-0,08

   металлы Остальное

   Железо Источники информгщии, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 452619, кл. С 22 С 39/14, 1«174.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 712453, кл. С 22 С 38/28, 1977.