Чугун

(71 ) зяйс (72) Д,М. (53) (56) режущ строЦи зор ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 3986001/31-0209.12,8523.11.88. Бюл. Мф 43Киевский институт народного хо" ва им. Д.С.Коротченко В.Н.Белов, В,В.Казарцев, олотило, Д.В,Краля и А.В.Мохорт 669.15-196 (088.8)Ревис И.А. Структура и свойства его инструмента. - Л.: Машиноние, 1972, с, 85.пин И,П, Износостойкие отливки елых легированных чугунов. Об - М,: НИИМАШ, 1983, с.32-33.(54) ЧЛун (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в производстве режущего инструмента.Цель изобретения - повышение ударнойвязкости, твердости и иэносостойкости. Чугун содержит компоненты приследующем соотношении, мас.7: С 3 -4;2; Ях 0,1-1,0; Мп 0,5-1,5; Сг 2530 Си 0,5-5,0; Мо 0,5-5,0; % 1,0 -3,5, Т 1-1,5; Ч 0,1-2,5; 7 г 0,5 -0,1-1,5; Са 0,02-0,10; Мс 0,02-0,1Ва 0,02-0,1 РЗМ 0,02-0,1 и Геостальное. Дополнительный ввод всостав чугуна Т Ч, Ег, И, А 1,БЬ, Са, Мд, Ва и РЗМ обеспечивает повышение ударной, вязкостив 1,33 раза, твердости в 1,41,16 раза и износостойкости в1,6-1,8 раза. 2 табл.Изобретение относится к металлургии, в частности для разработкисоставов чугуна, преимущетсвенно длярезцов применяемых для обработкисплавов с пригаром и окалиной.Цель изобретения - повышение ударной вязкости, твердости и износостойкостиВыбор граничных пределов элементов, дополнительно ввеценных в состав чугуна, (Т 1,1,7 п,11,АЗ.,МЬ,Са,МВа и РИЗ) обусловлен следующим.Добавки ниобия (1-1,5 мас.%) ититана (1-1,5 мас. ) способствуют выделению стойких комплексных карбидовхрома, которые положительно влияютна прочность цепления кристаллов вматрице чугуна, Они связывают углерод в нерастворимые соединения, которые в процессе термообработки не разлагаются. При вводе в состав чугунаменее 1 мас ниобия и менее 1 мас,титана стойкость выделяемых такихпрочных комплексных карбидов хромаснижается. Ввод более 1,5 мас.ниобия и более 1,5 мас, . титана приводит к получению в высокохромистых чугунах крупных выделений карбидов,которые отрицательно влияют на проч,ность сцепления кристаллов, что ивлияет на свойства чугуна,Наличие в составе чугуна азота вколичестве 0,05-0, мас.способствует образованию карбонитридов хромаванадия, которые увеличивают твердость, износостойкость, а следовательно, и режущие свойства чугуна.Нитриды и карбонитриды ванадия своейстабильностью позволяют связывать щуглерод в соединения, обладающие повышенной стойкостью к абразивному изнашиванию в процессе резания инструмента по шлаковой корке, пригару иокалине. При содержании в чугуне менее 0,05 мас.азота его действиена повышение абразивного изнашиваниячугуна не проявляется. Ввод в чугунболее 0,1 мас.азота приводит к охрупчиванию и скалыванию режущей кромки резца.Дополнительное введение в составчугуна в комплексе модиФицирующихэлементов таких как кальция (О,б 2 -0,1 мас. ), магния (0,02-0,1 мас./), 55бария (0,02-01 мас. ) и редкоземельных металлов (0,02-0,1 мас. )совместно с элементом-раскислителемалюминием (0,1-0,5 мас.%) вызывает глубокое раскисление, дегазацию, десульФураиию чугуна способствует цзмельченпю первичной структурь чугуна,к выделению сложных комплексвьх карбидов в наиболее, благоприятной глобулярной Форме, обеспечивающей хорошее удержание их на поверхности режущей кромки, что увеличивает износостойкость чугуна. При вводе в чугунтаких активнъгх элементов-моднФикаторов как кальций, магний, барий и редкоземельных металлов в количествеменее 0,02 мас,Х их действие на глубокое раФинирование чугуна от серы,кислорода, водорода не проявляется,а также такое холичество не содействует измельчению первичной структуры чугуна. Ввод в состав чугуна более 0,1 мас, . кальция, магния, барияи редкоземельных металпов вызываетобразование крупных выделений карбидов, что нежелательно при получениипрочной и износостойкой кромки резца,Алюминий в количестве 0,1-0,5 мас.%в составе чугуна выполняет. роль элемента-раскислителя. При содержании вчугуне менее 0,1 мас,% алюминия егодействие как раскислителя не проявляется, ввод в чугун более 05 мас. .алюминия приводит к сиикению его износостойкости.В качестве шихтовых материалов привыплавке чугуна предлагаемого состава используют электродный бой, Феррохром, Феррованадий, Ферромаргапец,Ферросилиций, никель гра .улированпыймедь катодйую, Ферроннобий, дерротитан, Ферромолибдеп, лом нпзкоуглеродистый, Элементы-модиикаторы вводят в виде лигатур 1 КККК-б (магний9%, кальций 5% барий 3/, редкоземельнье металлы ч%, остальное железо и кремний), Азот ввоцят в чугунв виде азотировапиого Феррохрома ссодержанием чазота,Химические составы известного ипредлагаемого чугунов, а также уровень их свойств приведены в табл.1 и 2.Как следует из табл. 2, дополнительный ввод в состав чуг; - .а Т 7, УГ, ИЬ, И, А 1, Са, Мд, В, РБ обеспечивает по сравнению с известпым чугуном повышение ударной в, зкости, в 1,33 раза, твердости в 1,1, 1,16 раза и износостойкостн в 1.б1.8 раза, ет и5, а. .ц, и,Состав 01Ре ты а вуг С Ст Т Пр едлат аеиый 3 25 1)0 3,5 0,5 0,1 5 5 ог 05 0,1 Ог 02 О, 0,1 0,02 О, Остовеос 1,5 2,5 2,5 0,08 0,2 0,05 0,05 Ог 05 0,05 0,5 и 1,О 2 ео ео 1 е 5 1 фо 15 25 3,5 28 1,2 чф 2 30 115 О и ОФ 5 015 Ов Ое 5 Ое 1 002 Ог 02 Ою 0,5 О,Известны 2,8 25 1,О 1,0 1,О 1,О Таблица 2 Относит ель кая из косо- стойкость чугуна Вибрированиечугунапри рез анин Стой- кость Износостойкость Механическиесвойства чугуна Чугун чугунарезцов,ч чугунаПредлагаемый1 Отсутст 1,8 вует 3,5 0,22 1,7 3,25 0,24 71 3,15 1,6 0,25 69,5 2,0 1,0 Имеется 0,40 60 в 8 Известный 4,2 Составитель Н.КосторнойТехред Л.Сердюкова Корректор Н. Король Редактор Н,Гунько Заказ 6042/26 Тираж 595ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,3 , 143915Формула изобретения 1 угун преимущественно для режущего инструмента, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, медь, молибден, никель и железо, о т л и ч а и - щ и й с я тем, что, с целью повып 1 ения ударной вязкости, твердости и износостойкости, он дополнительно со О держит титан, ванадий, цирконий,азот, алюминий ниобий, кальций, магний, барий, редкоземельные элементы нри следующем соотношении компонентов, масел; 5 МарганецХромМедьМолибденНикельТитапВ анадийЦирконийАзотАлюминийНиобийКальцийМаге 1 ийБарийРеДкоземельные элементы