Способ легирования чугуна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТНРЫТИЯМ ОП ЕТЕНИ 09913/23-02-142.(54) СПОСОБ ЛЕГИРОВАНРЯ ЧУГУНА(57) Изобретение относится к металлургии, а именно к изысканию комбини ХромНикельМолибд Изобретение относится к черной металлургии и литейному производству, в частности к получению сложнолегированных чугунов, используемых в производстве износостойких деталей.Целью изобретения является повышение износостойкости чугуна, расширение технологических возможностей и уменьшение затрат на легирование.Способ легирования чугуна осуществляют введением в металлическую шихту комплексной лигатуры, содержащей Сг и М в соотношении 3;1, а в качестве лигатуры используют отходы стали марки 08 Х 14 Н 5 М 2 ДЛ, которые .вводят в чугун в количестве 1,0-1,53 от массы металлической шихты,Химический состав используемых отходов стали марки 08 Х 14 Н 5 М 2 ДЛ по ОСТ 1.90090-79 следующий, мас,Х: Углерод Кремний МарганецСера НиобийЖелезоОсновноеуказаннойСи, Мо. Од в колич чете на тельно мен чугуна отдВ соотв гобом леги(21 ) 43 (22) 11 (46) 28 (7 г) А. и В.М,М (53) 66 (56) Ме иа иэно с тенных про извоСпра Под ред Машинос АНИЕ ИЭ ОМУ СВИДЕТЕ, 1546508 А 1 1)5 с гг с 35/оо, с 21 с 1/оо рованных легирующих материалов, содержащих хром, никель, молибден,медь. Цель изобретения - повышениеиэносостойкости чугуна, расширениетехнологических возможностей и снижение затрат на легирование. Способвключает введение в шихту комплексной лигатуры, содержащей Сг и М всоотношении 3:1, причем в качествелигатуры используют сталь 08 Х 14 Н 5 М 2Литники, прибыли, забракованные детали, не подлежащие возврату в производство, используют без предварительной переработки, Навеску отходовберут в количестве 1, 0-1,5 Х .от массы металлической пихты и вводят втвердую эавалку. 2 табл. 13,00-14,504, 50-5, 501, 50-2, 001, 20-1,750,080,7061, 000,03(0,0340,10Ос таль ио е легирующее действие в лигатуре оказывают Сг, М 1, нако лигатуру вводят в ших естве 1,0-1,53, что в пеотдельные элементы значиьше, чем при легировании ельно Сг, М, Си, Мо, етствии с предлагаемым спорования отходы литейногопроизводства деталей из стали марки 08 Х 14 Н 5 М 2 ДЛ: лнтники, прибыли, забракованные литые детали, не подлежашие возвратному производству, ис 5 пользовали без предварительной переработки. Навеску отходов брали в количестве 1, 0-1, 5% от массы металличесКой шихты и вводили в твердую эавалку 10Состав исходного чугуна, мас . %: С 3 э 5 38.; 81 2 ь 0 2 ь 4 в Мп 0 в 5 0 ю 91 Р0,25; Б ( 0,12; Ре остальное,Для сравнения в чугун такого же исходного химсостава вводили Сг и Ю 1 .в соотношении близком 3:1. Содержание указанных элементов соответствует содержанию этих элементов в природнолегированном хромоникелевом чугуне Л 4-ХН, а добавление в исходный чугун Сг-М в соотношении 3:1 можно приравнять к легированию чугуна природнолегированным чугуном марки Л 4-ХН.Заливку металла в обоих случаях производили в кокиль, После выплавки чугуна производился высокотемпературный отжиг при 980+ 20 С в тече 10ние 6-7 ч,Таким образом в одинаковых условиях по предлагаемому и известномуспособам были отлиты детали корпусакомпрессора домашнего холодильника,работающие на истирание и исследованы технические характеристики образцов .Результаты опытов представленыв табл, 1.Из табл. 1 следует, что по срав 40нению с прототипом в предлагаемомспособе несколько снижается твердость чугуна, что улучшает механическую обрабатываемость, при одновременном повышении износостойкоститрущейся пары примерно в 2 раза.45Таким образом, используемые отходы применимы для получения чугунных отливок с требованиями износостойкости и являются легирующим материалом.0 Была исследована зависимостьструктуры чугуна, полученного попредлагаемому способу, от количест-,ва вводимых отходов стали 08 Х 14 НБМ 2 ДЛ.Результаты опытов приведены втабл. 2.Из табл. 2 следует, что при введении лигатуры в виде отходов деталейиз стали 08 Х 14 Н 5 М 2 ДЛ менее 1,0% вструктуре чугуна отсутствует перлит,что отрицательно сказывается на иэносостойсости. При введении указанной лигатуры более 1,5% в структуречугуна наблюдается наличие цементита, что недопустимо для работы парытрения. При введении легирующих отходов в пределах 1,0 - 1,5% вструктуре имеется перлит (10%), наличиекоторого способствует повьппению износостойкости,Применение в качестве лигатуры для чугуна отходов деталей из стали 08 Х 14 М 2 ДЛ повьппает износостойкость чугуна примерно в 2 раза (см. табл. 1 ), расширяет технологические вбзможности легирования, так как увеличивает ассортимент применяемых для чугуна лигатур, уменьшает затраты на легиров ание.В предложенном способе за счет применения невозвратных отходов производства создается экономия материала.Формула и з о б р е т е н и яСпособ легирования чугуна, включающий введение в металлическую шихту комплексной лигатуры, содержащейхром и никель в соотношении 3:1,отличающийся тем, что,с целью повьппения износостойкостичугуна, расширения технологическихвозможностей и снижения затрат на легирование, в качестве лигатуры используют отходы стали марки08 Х 14 Н 5 М 2 ДЛ, вводимой в количестве1,0-1,5% от массы шихты,1 546508 6ТаблицаКоличество Твердость, НВ Износ Ф мг Паратрения Способ Вводимая лигатура лигатуры от массы шихты, 7. Предла- Отходы деталей 1,2гаемый из стали08 Х 14 Н 5 М 2 ДЛ 156 1,01,3 0,70,4 Чугун Сталь Чугун Сталь 137 Извест- Сг-Иный Сг 0,14, Б 0,05 178 2,2 0,9 П р и м е ч а н и е. Образцы вырезались из готовых деталей.Диаметр обраэцов 34 мм, длина 10 мм, Износ пары трения чугун - сталь определяли на машине СМЦ при следующем режиме: нагрузка на образцы 75 кг, цикл обработки 2,5 ч при 79000 оборотах, Режим обкатки соответствует условиям работы пары трения при эксплуатации компрессора.Таблица 2 Пара Твердость, Износ, мгтрения НВ Кол-во Микроструктура чугуна вводимыхотходовмас.Х Чугун 149 0,8 Основа; феррит,Графит тонкопластинчатый, 157. пластинчатого 1 21 131 О, 9 08 Сталь Основа: феррит, 103 пер- лита 1,0 Чугун 156163 1, 6 Графит тонкопластинчатый, 10% пластинчатого Основа; феррит, 10 Х пер- лита 0,60,4 131 Сталь 1,11,4 0,40,6 156 Чугун Сталь 131143 Графит пластинчатый. Основа: феррит, 10 перлита, цементит Чугун 143156 1,01)2 Графит тонкопластинчатый, 15 Х пластинчатого 137143 0,50,6 Сталь Составитель А. БармыковТехред А.Кравчук Корректор С, Черни Редактор Т. Лазоренко Заказ 57 Тираж 483 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101