Чугун

( 54)( 57)кремний,железо, отем, что,ти и абранительнобор при слпонентов,Вакаляасововательий инсЯй Ревоноговов ий завод Углер 4 Кремний Маргане О, 4-0, 0,4-0, 11-20 ХромНикель во СССР980.СССР965. 0,8-3, О 0,05-0,10 0,05-0,10 ОстальноеНи коний о Желез СОЮЗ СОВЕТСКИХсоициамннипРЕСПУБЛИК ОМИТЕТ СССР ТЕНИй И ОТНРЫТИЙГОСУДАРСТВЕННЫ По ДЕЛАМ ИЗОБРЕ(71) Всесоюзный научно-исследский и проектно-технологическтитут угольного машиностроениМосковский ордена Октябрьсколюции и .ордена Трудового КрасЗнамени институт стали и сплаМосковский электромеханическиим. Владимира Ильича(56) 1. Авторское свидетельст9 729273, кл. С 22 С 37/10, 12. Авторское свидетельство9 169553, кл. С 22 С 37/08, 1 УГУН, содержащий углерод, марганец, хром, никель и тлич ающийся с целью повьааения твердос ивной стойкости, он допол одержит ниобий, цирконий и едующем соотношении коммас.%:10 1,8-2,2 3,5-6,0 0,2-0,8 УглеродКремнийМарганецХромМолибден 15 16-21, 0 0,5-1,5 Один элемент,взятый иэ группыбор, титан 20 0,1-0,3 Железо Осталь ноеЭтот чугун обладает недостаточной твердостью и абразивной стойкостью, 25Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является чугун 2, содержащий, вес, : 30 УглеродКремнийМарганецХромНикель 1,6-2,8 0,5-0,7 1,8-3,5 14-22 35 0,8-3,5 Железо Остальное Недостатком прототипа являются сравнительно невысокие абразивная стойкость и твердость, связанные со значительным количеством остаточного аустенита, что обусловлено высоким содержанием марганца 1,8-3,5) и никеля 0,8-3,5.Цель изобретения - повышение твердости и абразивной стойкости.Цель достигается тем, что чугун содержащий углерод, кремний, маргайец хром, никель и железо, дополнительно содержит ниобий, цирконий и бор 50 при следующем соотношении компонентов мас.: 2,5-4,0 0,4-0,8 0,4-0,8 11-20 УглеродКремнийМарганец 55 Хром НикельНиобийЦирконий 1-2 60 0,8-3,0 0,050,10 В таблице приведены состав и свойства известного и предлагаемого65 чугуна. 0,05-0,10 Остальное БорЖелезо Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раз,делу износостойкости чугунов, применяемых для работы в условиях ин-. тенсивного абразивного и ударно- абразивного износа, например отвалы бегунов, песковые насосы, течки и др.Известен чугун Ц , содержащий, вес,: В предлагаемом чугуне высокая абразивная стойкость достигается эа счет большего, по сравнению с прототипом, количества карбидов 30- 50 мас.) вследствие более высокого содержания углерода. Кроме того, ее увеличение обеспечивается мартен- ситной структурой металлической основы. Это связано с уменьшением по сравнению с прототипом содержания марганца и сужением пределов содержания никеля.Положительный эффект введения ниобия состоит в повышении дисперсности карбидной фазы, вследствие чего повышаются ударно-абразивная стойкость и механические свойства хромистых чугунов, Это происходит благодаря тому, что ниобий образует тугоплавкие карбиды типа БЬС; БЬ С - ИЬ 4 С 3 ( температура плавления 3100-3480 С, термодинамически более устойчивые, чем карбиды хрома, Эти карбиды образуются непосредственно из расплава, причем при более высоких температурах, чем карбиды хрома. Таким образом, карбиды ниобия служат дополнительными центрами кристаллизации, которые обеспечивают получение высокой степени дисперсности литой структуры. Кроме того, ниобий, уменьшая растворимость, углерода в аустените, повышает температуру начала мартенситного превращения, снижая количество остаточного аустенита в металлической основе и увеличивая ее микротвердость. Это также способствует увеличению абразивной стойкости.Легирование бором производится для повышения микротвердости карбидов, что также способствует увеличению твердости чугуна и его абразивной стойкости.Цирконий вводится в качестве модификатора, уменьшающего структуру карбидной эвтектики.Структура предлагаемого чугуна после закалки состоит из 30-50 карбидов типа МеСнезначительного количества карбидов ниобия, расположенных в мартенситной металлической основе.В качестве шихтовых материалов используют углеродистый феррохром (ф х 600 - 9 х 800), отходы никельсодержащих сталей и сплавов, силикоцирконий, Ферробор и феррониобий. Чугун выплавляют в открытой индукционной печи. В печь загружают отходы никелевых сталей и феррохром.После расплавления при 1450-1500 С вводят феррониобий, За 3-5 мин до выпуска металла иэ печи присаживают мелкораздробленный силикоцирконий и Ферробор.1079685 Технико-экономические преимущества предлагаемого чугуна заключаются в повышении абразивной стойкости,.Фувеличении твердости чугуна и микро- твердости карбидов, получении мартенТИзвестный чугун Предлагаемый чугун Элемент и показателиСредний Верхний Нижний Средний Верхний уровень уровень уровень уровень уровенв ижнийуровень 1,6 3,68 2,8 2,85 4,5 2,2 0,8 0,5 0,4 0,6 0,7 0,6 1,8 0,3 Марганец 0,4 2,65 3,5 0,6 15,5 20 14 18 22 0,8 2,15 1,5 3,5 Нет 1,9 0,8 Нет Нет 0,05 Бор 0,05 Твердость НРС отливки толщиной 20 мм 64 42 45 63 43 60 1200 1200 1200 1400 1400 1400 Микротвердость карбидов Н, кг с/мм 2а аеа а ш ш е ш е шаееаеешаа Заказ 1262/26 Тираж 603 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д.4/5 а е е аа а м юа ет аю . аа Филиал ПЦП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,4Состав чугуна,мас.Ъ:УглеродКремний ХромНикельНиобийЦирконий ситной структуры металлическойВыаОжидаемый экономический эффек 1использования изобретения состаВ.295 руб. на 1 т литья.5 0,075 0,10,075 0,1