Белый чугун

з Соаетси ивлистичесиик еспубиик ТОРСКО(23) Приоритет 37/ сударствеиныи комитет СССР о делам изобретений и открыти йУДК 669. 7847827428 2627295- (088,8) ОпубликованоЛата опублико 72) Авторы изобретения Л.И. Агапова, Т,С. Ветрова, Б,Г. Вет и М.Е. Фрейдензон Уральский науччо-исследовательский институт черных металлов витель 154) БЕЛЫИ о ь К подобнымтая легировакоторая являк описываемонической сущрезультату,состава, весуглеродКремнийМарганецХромНикель сплавам относится ли ная сталь для валков, тся наиболее близкой у изобретению по техости и достигаемому ледующего химического 1,0-2,0До 1,0До 2,00,5-2,0До 2,0 Изобретение относится к области черной металлургии, в частности изысканию спЛавов для производства износостойких деталей, работающих в жестких условиях при резком изменении цикла нагрев-охлаждение, воздействии механических ударов, например, для валков горячей прокатки.Белые чугуны прочно утвердились как износостойкий материал. Однако широко применяющиеся в прокатном производстве литые отбеленные валки обладают невысокими механическими свойствами и низкой термической стойкостью. Причиной этого является боль 15 шое количество ледебуритной эвтектики, наблюдающейся в структуре рабочего слоя чугунных валков в виде грубой сетки.Структура ледебурита состоит из хрупкой цементитной основы, в которой распределены кристаллы относительно пластичного и вязкого перлита, Поэтому Разрушение чугуна при работе в условиях термоциклирования и высоких механических нагрузок происходит по хрупкой фазе - эвтектическому цементиту. Частично проблему снижения хрупкости белого чугуна можно решить с помощью горячей деформации путем разрушения ледебуритной сетки.Однак пластичность и термическая стойкост деформированного чугуна недостаточн высоки, поскольку осколки эвтектичес кого цементита могут служить иници торами появления и развития трещин при эксплуатации изделий из чугуна.Другим методом повышения пластич ких и служебных свойств белого чугу на является частичная или полная замена ледебуритной эвтектики специальной, образующейся на базе твер дого карбида, например карбида ,ванадия. Ванадий интенсивно связывает углерод в специальные карбиды и обр зует более износостойкую ванадиевую эвтектику взамен ледебурита.647352 1,7 - 2,4 0,3 - 0,6 Ое 4-0,6 0,2 -0,4 0,9 -1,5 2,0 -6,0 0,02-0,15 Остальное Содержание элемеи уг ло ло реяло еииый 9 0,02 9 0,05 80 13,4,45 0,1 02 О,звестый 7-23 3,2 щийия стойит тиванадий, железс я тем, что,термической сткости, он дополтан при следующнентов, вес.Ъ:УглеродКремнийМарганецМолибденХромВанадийТитан отличаю с целью повышен йкости и изиосо нительно содерж ем соотношении по,7 -2,4 ,3 -06 ,4 -0,6 ,2 -0,4 ,9 -1,5 ,0 -6,0 ,02-0,1 стально ле Источники и внимание пр мации, принятыеспертизе 1, Патент Якл. 10 Э 172,4741,нии 9 8.11,6 НИИПИ 250/23 Тираж 726 Подписи а Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,илиал П Молибден До 1,0Ванадий 1,0-8,0Железо Остальное 111.Эта сталь имеет структуру, состоящую из тонкоциффереицированного геерлита и роэеточных колоний ванадиевой эвтектики. В поперечных сечениях колоний карбид ванадия ЧС имеет вид многочисленных мелких удлиненных включений, расхоцящихся из одного центра. Карбиды ванадия часто выделяются по границам эвтек тического и аустеиитного зерна в виде цепочки удлиненных частиц, охрупчивая сталь, что является причиной появления трещин, при динамических нагрузках и резком изменении 15 температуры, В случае горячей пластической деформации в стали подобного типа наблюдается сильная карбидная неоднородность, связанная в особенностями кристаллизации ванадиевой эв тектики. Для ее устранения требует" ся очень большая степень деформации.Целью изобретения является повышение термической стойкости и износостойкости. 8 0,58 0(55 0,29 1 Термическую стойкость чугуна оценивают по количеству термоциклов допоявления замкнутой сетки трещин наполированных торцах образцов диаметром 20 и высотой 20 мм, Образцынагревают в электрической печи до5500 С, выдерживают в течение 10 мини охлаждают в воде с температурой50-60 С,Испытание на абразивную износостойкость проводят на установкеБринелля-Хаворта в условиях тренияо полузакрепленный абразив. Износостойкость оценивают по потеревеса образцов размерами 207 х 70 ммв течение 20 мин в сравнении с эталоном из обожженной стали 3.Формула изобретенияБелый чугун содержащий укремний, марганец, молибден,Данная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден, хром, ванадий, железо, дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, вес.%:УглеродКремнийМарганецМолибденХромВанадийТитанЖелезо В качестве примесей ои содержитФосфор до 0,03 В и серу до 0,02. Добавки титана значительно измельчают литую структуру чугуна, способствуя повышению механических и специальных свойств,Химический состав, термическая стойкость и износостойкость предложенного из. известного чугунов приведены в таблице,