Износостойкий чугун

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН шС 2 ЕТ СВИДЕТЕЛЬСТ ТОРСИ ЧУГУН, содер марганец,чающий вышен ости о т, бориоотношении2 2 БорЦирконийЖелезо ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ИСАНИЕ ИЗ(72) Е.В.Рожкова, О.И,Романов, Л.Я.Козлов, Л.М.Романов, С.М.Варьян А.М.Дербасов, В.И.Бакаляров, А.С.Ва рьян, А.П.Подъячев и Н.Н.Петров (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт угольного машиностроения и Московский ордена Октябрьской Революции,и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53) 669.15-196(088.8)(56) 1. Автооское свидетельство ССС й 378491, кл. С 22 С 37/06, 19732. Авторское свидетельство СССР й 1621 78, кл. С 22 С 37/06, 1964,801025749(54)(57) износостойкий жащий углерод, кремний хром и железо, о т л и с я тем, что, с целью ударно-абразивной стой полнительно содержит а цирконий при следующем компонентов, мас.Ф:Углерод 2,5 Кремний 0,4 МарганецХром1025749 Содержание, мас.Ф, в чугуне Компоненты Известный Предлагаемйй 3,5 4,5 0,7 1,0 0,75 1,0 3,15 4,00,4 0,8 3,25 5,0 Углерод Кремний Марганец 0,4 0,5 Изобретение относится к чернойметаллургии в частности к составамизносостойких чугунов, применяемыхдля работы в условиях интенсивногоударно-абразивного износа.Известен сплав 11 для деталейочистного оборудования, в частностидля лопаток дробеметных аппаратов,состава,3: углерод 3,2-4,0, кремний 0,3-0,6, марганец 0,8-1,2,хром 20-30.Недостатками чугуна являютсянизкая ударно-абразивная стойкостьи невысокая прокаливаемость.Наиболее близким к предлагаемомуявляетсячугун 2) состава, мас,1:Углерод 2,3 - 4,0Кремний До 0,8Иарганец ,1,5 - 5,0Хром 11,5 -18,0Иолибден До 1,5Железо ОстальноеНевысокая твердость в закаленном состоянии, связанная с наличиемзначительного40) количества остаточного аустенита, является причиной неудовлетворительной стойкостив условиях ударно-абразивного износа,Цель изобретения - повышение удар"но-абразивной стойкости чугуна.Указанная цель достигается тем,что чугун, содержащий. углерод, крем"ний, марганец, хром и железо дополнительно содержит азот, бор и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.3:Углерод 2,5 - 4,5Кремний0,4 " 1,ОМарганец 0,5 - 1,0Хром 18,1 - 24Азот 0,05 - 0,2Бор 0,05 -. 0,2Цирконий 0,5 - 0,1Железо Остальное8 ысокое содержание хрома и низ"кое содержание марганца в чугуне позволяет получать высокую твердостьпосле закалки.б Наличие азота, расширяющего ) -область, позволяет получить высокуюпрокаливаемость. Кроме того, в результате взаимодействия растворенного азота .с.цирконием и бором образу ются переходные комплексы, которыеблокируют рост кристаллов карбидови металлической матрицы, создаваяусловия для образования мелкозернистой структуры.15 Цирконий измельчает зерно, способствует повышению механическихСВОЙСТВ,Бведение бора повышает микротвердость карбидов, что влечет за собой 20 увеличение иэносостойкости. Структура предлагаемого чугуна после закалки состоит из мартенситной металлической основы с распределенными в нейкарбидами типа ИеС. и ИеС. , с 25 Чугун выплавляют в индукционныхили дуговых электропечах, Охлаждениеотливки в интервале кристаллизациипроизводят со скоростью не ниже150 С/с. Ударно-абразивную стойкость З 0 определяют на центробежном ускорителе ЦУК, 8 качестве эталона используют нормализованную сталь Ст 3, Образцы. размером 20 х 15 х 4 мм подвергают воздействию потока абразивных частиц (чугунная дробь диаметром 0,8-1,0 мм). Слрость частиц абразива Ь 0 м/с, уголатаки 30, 60, 90 . Расход абразивана один опыт 26,5 кг. Прокаливаемость определяют пометоду теплового моделирования.Методика основана на программномохлаждении по заданным режимам,Охлаждение плит моделируют с раз=45 мерами 75 х 300 х 300 мм. Химический состав и свойствачугунов представлены в табл.1 и 2соответственно,Т а б л и ц а 11025749 Продолжение табл, 1в ее ее ее ее ее е Содержание, мас.3, в чугуне Компоненты Предлагаемый Известный 18,1 75 18,0 75 1,5 11,5 2 о олибде 0,12,07 0 ирконий 125 О 0,0 Осталь- Остальное ное елезо Останое б л и ц а Ударно-абразивный износ К при вердость НВС Иикротвердосткарбидов.Образцы отливкитолщиной15 мм отливки75 хзаох 300 мм,охлаждениена воздухе О 64-67 1 еб 365 326 23,46,4 38,9 37,6 538,0 26,4 24,0 12,2 18,0 23,0 61 е 62 3 Ве 5 060 еб 12,8 19 ь 9 23 вО 15,7 16,2 23 эО 56 е 5 59 е 60 9-60 едлагаемыйтвердость 45сть.от ис"составит . 4 млн,680 тыс.руб. в год эа счет повышения срока службы иэделий из предлагаемого . сплава в 5 раз по сравнению с известными. оставитель.В.МуравьевТехред В,Далекорей Корректор О.Иакаренко Редактор Ю.Ковач Заказ 4502/21 Тираж 627 ВНИИПИ Государственного по делам изобретен 113035, Москва, Же 35, РаПодпи омитета.СССР й и открытий шская наб , д сное лиал ППП "Па.тент", г. Ужгород, ул. Проектная,Как видно иэ табл.2, и чугун имеет более высокую и ударно-абразивную стойк Экономический эффект пользования изобретенияталь- Осталь- Осталье ное ное 1350 е 1450 1350 е 1450 1350-1450 1100-1200 1100 е 1200 1100 е 1200