Чугун и способ его получения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) (11 37/06 ССУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт угольного машиностроения и Московский институт стали и сплавов, (72) Е.В. Рожкова, А М. Дербасов, О,М. Романов, Н.А. Выборнов, Л.М.Романов, Л.Я. Козлов, М.Ю. Иванова, И.Е. Ватковская, А.И. Дипнер и Е.В. Егоров(56) Авторское свидетельство СССР Р 38273, кл. С 23 С 37/06, 1973.Авторское свидетельство СССР 9 429129, кл. С 22 С 37/06, 1974.Явойский В.И. и др. Металлурги стали. М.: Металлургиздат, 1972, с, 410-412(54) ЧУ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, (57) Изоносится к металлургии и использовано припроизводстве насосов для перека ки химически агрессивных сред. Цель изобретения - повышение абразивной, ударно-абразивной и абразивно-коррозионной стойкости, а также увеличение прочности в термообработанномсостоянии. Новый .чугун содержит,мас,й: С 1,8-2,8; 81 0,4-0,8; Мп 0,5-1,5; Си 0,5-1,5; Сг 26-30; Т 0,3-1,3; ИЬ 0,5-2,2; Ге остальное,. Предлагаемый способ получения чугуна включает загрузку шихтовых материалов, их расплавление, получение базового химического состава и его последующую, обработку 5-15 мас.Х ниобийсодержащей лигатуры (МЬ 12 15 йу С 4 5-5 Ху Сг 26-ЗОБ и Ре остальное), Дополнительный ввод в состав чугуна, полученного предложенным, способом, ЦЬ и Си повьппает бц в 1,2-1,3 раза и стойкость абразивную в 1. 5-2,6 раза, ударно-абразивную в 5-5,5,раза и абразивно-коррозионную в 1,5 раза. , 2 с.п. и 1 з,п. ф-лы, 2 табл. я ГУН И СПОСОБ бретение от может быть. Сл М СЛ Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов и способов получения чугуна дл деталей насосов для перекачки химически агрессивных суспензий.Цель изобретения - повышение абра зивной, ударно-абразивной и абразивно коррозионной стойкости, а также увеличение прочности в термообработанном состоянии.Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения. еоб ного ввогуна меди димость дополнит ав предлагаемого обусловлена след находится в лиг ИЬС. При ее введ т реакция о д и обииоби е в виде карчугун(Т, БЬ)м сложного к БЬ с.образованиИЬ)С, имеющплотностино распредел ида (Тх,изкую кавномер"ьему, что го плотность,жидкого сплава и енного по егоустраняет опасность образования крупных сегрегаций карбидов в отливках и шлакометаллической смеси в результате их всплытия.Высокая абразивная стойкость пред 5 лагаемого чугуна достигается за счет повышенного по сравнению с прототипом количества карбидов, в частности карбидов (БЬ, Т)С с высокой микротвердостью (Нзо 2000). Благодаря равномерному распределению карбидов и их дисперсности предлагаемый чугун сочетает высокую абразивную стойкость с высокой прочностью (Си) и ударно-абразив 5 ной стойкостью.Высокая кор 1 озионная стойкость при низком соотношении хрома и углерода обеспечивается тем, что значительная часть углерода расходуется на образо 20 вание карбидов (БЬТ)С, а концентрация хрома в основе остается достаточно высокой.Медь вводят в чугун для повышения ,прокаливаемости, т.е. для увеличе ния абразивной стойкости массивных отливоксК положительным свойствам меди относится также то, что она, увеличивая устойчивость аустенита в перлитной области, незначительно, по сравнению с другими элементами, например марганцем, снижает температуру начала мартенситного превращения, т.е. обеспе чивает, в структуре минимальное коли, чество аустенита. При введении меди 35 менее 0,57 ее влияние на свойства незначительно, верхний предел связан с ее ограниченной растворимостью в железных сплавах.В табл, 1 приведены химический 40 состав и свойства предлагаемого и известного чугунов.Структура предлагаемого чугуна сос тоит из хромистокарбидной эвтектики, дисйерсных; карбидов (ЫВТх)С в твер- Ф 5 дом растворе.Соотношение БЬ;Т должно быть ф 2, чтобы плотность карбидов (БЬТХ)С быпа равна .плотности жидкого чугуна.Содержание БЬ с 05-2,2. При мень шем содержании ниобия количество кар ,бидов в чугуне незначительно и не влияет на свойства сплава.Соотношение БЪ:Т 1 должно быть 2:155так как титан замещает до 50 Ж ниобияв карбиде ИЬС, а плотность его примерно в 2 раза ниже. Если вводить титана больше, то обосабливаются карбидыа ТС, которые вследствие низкой плотности всплывают и удаляются из расплава. Если же вводить меньше титана, то увеличивается расход дорогого и дефицитного ниобия, причем без улучшения свойств.Таким образом, достигается устойчивое получение необходимого количества дисперсных равномерно распределенных карбидов (БЬТд)С, являющихся центра-. ми кристаллизации, вследствие чего измельчается структура (первичное зерно) и повышается износостойкостЬ, прочность, ударно-абразивная стойкость и коррозионная стойкость,Технология получения предлагаемого чугуна заключается в следующем.Сначала путем загрузки шихтовых материалов в индукционную печь, их нагрева, расплавления и доводки температуры до 1550 С выплавляют базовый чугун. Затем за 2-3 мин до выпуска в печь добавляют ниобийсодержащую лигатуру в количестве 3-17 Х, химический состав которой приведен в формуле изобретения.Данные о способах выплавки чугуна, его химический достав и уровень свойств приведены в табл. 1 и 2Как следует из данных табл. 1 и 2, дополнительный ввод в состав чугуна Ссс и БЬ позволил повысить би, в 1 г 1,3 раза, абразивную стойкость в "1,15-2,6 раза, ударно-абразивную стойкость в 5-5,5 раза и абразивно-коррозионную стойкость в" 1,5 раза. Формула изобретения1. Чугун, содержащий углерод кремний, марганец, хром, титан, желе. зо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чту, с целью повышения абразивной, ударно-абразивной и абразивно-коррозионной стойкости, а также увеличения прочности в термообработанном состоянии; он дополнительнд содержит медь и ниобий при следующем соотноше- нии компонентов, мас. Е:Углерод 1,8-2,8 Кремний 0,4-0,8 Марганец 0,5-1,5 Медь 0,5-1,5 Ниобий 0,5-2,2 Хром 26-30 .Титан О, 3-1,3.Железо Остальное2. Способ получения чугуна включающий загрузку шихтовых материалов,.Железо Остальноеих расплавление и доводку до заданной 1температуры, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что перед выпуском в расплав1 4,5-5,0 .12-1526-30ОстальноеТа блица 1ьа мемед щ Чугун Содержание, мас. Х еюеш тйефевейю 1т юелигатура РеСг Рецэп ал угун Ниобийс асхо Нет е 0,3 Нет 0,5 39,6 17 6,5 ,2 1,Д Нет 05 61,5 15 Н 2,0 2,0 Нет 2,3 5 3 а 2 ун арактеристи едлагаемый извес рхни овен средний уровень ень 2,8 0 8 Содержание компонентов, мас. 2,01,03,030 8 0 1,5 30 э Нет1,5 2,2, 2 Нет т 5 е 64 16, 7 уО 18 15 мм 6 20,0ойстваНЕС отливки толщиня стойкость, Кл.разивная стойкость-коррозионная .стойкочности при испытанииНЕС отли 3. Способ по п. 2 о т л и ч а ю5щ и. й с я тем, что в расплав вводят