Износостойкий чугун

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ(51)М. Кл. С 22 С 37/08 Государственный комнтет СССР но делам изобретений н открытий(53) УДК 66915 194 (088.8) Дата опубликования описания 30,0 781(72) Авторы изобретения П,Ф. Парасюк, В,Г. Пинчук, Л.Ф. Боков, Б,И, Лев, Н.М. Недак и Ю.И. Биантовский Всесоюзный научно-исследовательский проектноконструкторский технологический институт механизациитруда в черной металлургии и ремонтно-механических работ(54) ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН Изобретение относится к металлур" гии, в частности к изысканию износостойких чугунов, для изготовления деталей шламовых насосов, рудораэмольных мельниц и других иэносостойких деталей,Известны чугуны, содержащие углерод, марганец, кремний, хром, никель и железо и служащие для изготовления деталей. работактцих в условиях абразивного и з носа 1 .Однако указанные чугуны имеют нв - достаточные прочностные характерис" тики.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является чугун следующего состава, 21 вес.1;Углерод 1,8-.2,2Кремний О, 8-1,2Марганец до 0,5Хром32,0-34,0Никель 2, 8-3,2Железо ОстальноеЭтот чугун обладает следукщими механическими свойствамиПредел прочности наизгиб, кгс/мм 50-55Стрела прогиба,мм 1,8-2,3Твердость НкС 45-50 Недостатком известного чугуна является низкая абразивная износостойкость.Цель иэобретения - повышение абразивной износостойкости.указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, он дополнительно содержит ванадий и кальций при следующем соотнсшении компонентов, вес.В:Углерод 2,0-2,3Кремний 0,3-0,8Марганец 0,3-0,6Хром 32,0-34,0Никель 2,6-3,0Ванадий 0,08-0,25Кальций 0,005-0,05Фосфор до 0,05железоОстальное Легирование иэносостойкого чугуна ванадием способствует повышению прочности и твердости его за счет выделения дисперсных частиц карбида и ,карбонитрида ванадия. Наличие этих частиц обеспечивает измельчение блоков мозаики, увеличение плотности дислокаций, что приводит к угрочнению чугу на.850720 Чугун Содержание химических элементов нес. Ъ Стрела прогиба, мм Твердость,НРС Пределпрочностиприиз гибекгс/мм Иэносостойкость 51 Мп Сг Са Относительная знос,г 2 0,3 0,3 32 2,6 0,08 0,005 58 2,3 54 6290 1,2ю Предлагаемый 2,15 0,6 0,45 33 2,8 0,16 0,02 62 2,2 52 6020 1 р 25 2,3 0,8 0,6 34 3 0,25 0,05 62 2,2 58 5980 1,26 Из- вестный 1,8 0,8 0,45 32 2,8 52 2,0 47 7540 1 Формула изобретения 2,0-2,3 0,3-0,8 О, 3-0,6 ВНИИПИ Заказ б 254/35 Тираж б 81 Подписноет9 и.чиал ППП "Патент", г,ужгород, ул .Проектная,4 Вместв с повышением прочности и .твердости возрастает износостойкость чу гу на.Кальций благодаря своим высоким поверхностно-активным снойствам ад - сорбируется на гранях растущих кристаллов и препятствует их росту. Это приводит к иэмельчению эврна в чугуне. Кроме того, кальций способствует глобуляриэации нвметаллических включений. Измельчение зерна и изменение формы неметалличвских включений обеспечивает повьыение трещиноустойчивости чугуна.Оптимальная добавка ванадия в иэносостойкий, чугун составляет 0,08- 0,25 Ъ и кальция 0,005-0,05, Введение в чугун этих элементов в укаэанных пределах позволяет повысить прочностные свойства, твердость и износостойкость н среднем н 1,2 раза без ухудшения обрабатываемости чугунаВвод нанадия и кальция в количестве ниже предела малоэффективно. При содержании этих элементов выше верхнего предела дальнейшего измельчения зерен не происходит, но увеИэносостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения абразивной износостойкости, он дополнительно содержит ванадий и кальций при следующем соотношении компонентов, вес,3:УглеродКремнийМарганец личивается размер и количество включений и снижаются механические свойства,Чугун выплавляется в индукционнойпечи с основной футеронкой,Химический состав, механическиесвойства и износостойкость предложенного и известного чугунов приведеныв таблице.:Испытания на износостойкость в условиях гидроабразивного изнашиванияпроводились на лабораторной установке. Испытынались конические образцыразмеров 8 30 х 35 мм с углом атаки30 о в течение 5 ч.Износ оценивается по потере веса15 образца за время испытания. Относительная износостойкость определяется как отнсшеиие потери веса образ -ца из из вест ного чугуна к пот еревеса образца из предлагаемого чугу 2 О на,Использование предложенного чугуна для изготовления, например деталей рудоразмольных мельниц, позволит повысить их износостойкость, чтообеспечит увеличение срока их службы,Хром 32,0-34,0Ник ель 2,6-3,0Ванадий 0 у 08-0,25Кальций 0,005-0,05Фосфор до 0,05Железо ОстальноеИсточники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Гарбер М,Е. Отливки из белыхиэносостойких чугунов, М "Машиностроение", 1972,2. Литейное производстно, 1973Р 12, с, 1-2,