Белый чугун

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 80154 1)5 С 22 С 37/10 ЕНИЯ ЕЛЬС еталлуре сося мер е те ния - п овыше озионной стойко делов содергуне предлавлен слеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ ССР САНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССР В 836187, кл. С 22 С 37/10, 1979.Авторское свидетельство СССР В 1151585, кл. С 22 С 37/10, 1983. Изобретение относится к гии, в частности к разрабо тавов чугуна для изготовле лющих тел. Цель изоб витационно-эр ударостойкости,Выбор граничных и жания компонентов в гаемого состава обусдующим.Введение магния в состав чугуна способствует очищению от неметаллических включений, гомогенизации расплава, увеличивает плотность структуры, вследствие чего повьппается кавитационно-эрозионная стойкость чугуна. Кроме того, магний способствует повьппению ударостойкости, так как он оказывает упрочняющее действие на чугун воледст 2(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве мелющих тел. Цель изобретения - повышение кавитационно-эрозионной стойкости и ударостойкости. Новый чугун содержитФ мас.ь: С 2,8-3,8; Б 0,2-1,2, Ип 0,1-0,8; Сг 0,1-.0,6; Т 0,01-0,05;7 О, 15-0,80; Сп 0,02-0,30; И О, 007- 0,3; И 8 0,003-0,08; Ре остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна предлагаемого состава Ц позволил повысить кавитационно-эрозионную стойкость в 1,2-1,3 раза, ударостойкость в 1,3-1,6 раза. 2 табл. вие выделения собственных высоко- твердых субмикроскопических карбидов, которые армируют хрупкую цементитную составляющую.Введение меди в указанных количествах способствует повышению сопротивляемости чугуна нагрузке и кавитационно-эрозионному износу вследствие увеличения термодинамической активности углерода и выхода его из аустенита, что вызывает увеличение количества карбидов магния и цементита. Кроме того, медь увеличивает микротвердость первичной структурной составляющей за счет упрочнения с- твердого раствора и увеличения дисперсности перлита.Повьппение содержания в сплаве магния выше приведенных концентраций вызывает графитизацию чугуна и снижает его кавитационно-эрозионнуюстойкость и износостойкость. Приснижении предельной концентрации магния менее 0,003% ударостойкость и.кавитационно-эроэионная стойкостьсплава практически не увеличивают 5ся,. так как не происходит выделениякарбидов магния,В предлагаемом чугуне снижениепределов содержания кремния, меди,титана и исключение алюминия по сравнению с известным позволяет повыситькавитационно-.эрозионную стойкостьчугуна за счет уменьшения графитизирующего действия этих элементов. Кроме того, исключение алюминия из предлагаемого чугуна способствует увеличению ударостойкости вследствие устранения окислов алюминия, которыераспределяются по границам зерен и 20охрупчивают сплав. При снижении предельной концентрации меди менее0,02% ударостойкость сплава практически не увеличивается, так как непроявляется влияние меди на активность 25углерода и ее упрочняющее действиена перлитную матрицу.Чугун выплавляют в индукционнойпечи с основной футеровкой. В каче-.стве шихтовых материалов используют,кг,: литейный чугун 70; стальной лом 125, электродный бой 4,3. Это обеспечивает получение заданных пределовсодержания углерода, кремния и марганца.Для достижения нижнего предела содержания хрома, титана, ванадия иазота вводят следующие ферросплавы,г;70% Феррохрома 295; 30% ферротитана7,51, 4 1% феррованадия 513, аэотированного ферромарганца 29.Расход Ферросплавов осуществляетсяс учетом коэффициента усвоения хрома0,97; титана 0,90; ванадия 0,95 и .азота 0,70.45Ввод указанных ферросплавов производят в ковш при заполнений егона одну треть. Для легирования чугуна магнием и медью используют Сц-Мд.лигатура, 100 г которой вводят в .50ковш. Медь усваивается практическиполностью, а коэффициент усвоениямагния 0,05.Заливка металла производится вметаллические формы при 1350 -1450 С. Отливают по 28 мелющих телкаждого варианта. От каждого варианта отбирают по десять мелющих телдля испытания на ударостойкость и кавитационно-эроэионную стойкость и пять тел для определения износостойкости.Испытания на ударостойкость проводят на вертикальном копре и определяют ее как количество ударов до разрушения мелющего тела при падении на него с высоты 1 м груза весом 75 кГс.Кавитационно-эрозионную стойкость мелющих тел определяют в среде водопроводной воды с помощью диффуэора при давлении воды на выходном конце 1, 1010 Н/м, напорном давлении 31,7 10 Н/м 2 и скорости потока 22 м/с. Используют образцы в виде пластинок размерами 20 х 40 мм и толщиной 3-5 мм.Для определения износостойкости иэ мелющих тел вытачивают образцы диаметром 10 мм и длиной 25 мм. Испытание проводят на машине МИМ сухим трением скольжения образца по абразивному кругу при давлении 20 дин/см и скорости вращения 1,05 м/с, Химические составы известного и предлагаемого чугуна и уровень их свойств приведены в табл.1 и 2 соответственно.Как следует иэ табл. 1 и 2 дополнительный ввод элементов в состав предлагаемого чугуна позволит повысить по сравнению с известным чугуном кавитационно-эрозионную стойкость в 1,2-1,3 раза, а ударостойкость в 1,3-1,6 раза.формула изобретенияБелый чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, медь, азот и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения кавитационно-эрозионной стойкости и ударостойкости, он дополнительно содержит магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:Углерод 2,8-3,8 Кремний 0,2-1,2Марганец О, 1-0,8Хром О, 1-0,6Титан О, 01-0, 05 Ванадий О, 150,80 Медь 0,02-0,30 Азот 0,007-0,3 Магний 0)003-0,08Железо ОстальноеЗаказ 115 . Тирак 489 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5