Износостойкий чугун

СОЮЗ СОБЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 91 Я 2 С 37/Об 0 Г 51) ИС БРЕТ ич ескииобъедине со,СССР1971.ССР1980. гакже снижает себе 1,56 раза. 2 табл,го и дор ш х кони к раз лопаток состат б и, в частцос рж а ни 5 стабипьцоеть вов чугунааппаратов. ние эксп ок, сциения - повыш Цель изобреатационцой с. опа оикости ости пр дроби, ктура о сивцом е игигуца. ох ение себестои ровня мехацич сих в чугунжитепьнов возрас стности лопаток туре опр знососто ме того, прокаливозможз овани ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельствК 378493, кл, С 22 С 37/06,Авторское свидетельствоКф 885329, кп. С 22 С 38/36,(54) ИЗНОСОСТОИКИй ЧУГУ 1 1 зобретение относится к металлурУвеличение с.одержания Мп обеспечивает получение пол го эффекта, заключающегося тании износостойкости, в ч эксплуатационной стойкости за счет сохранения в струк деленной част твердых и и ких карбидов (Сгибе)7 С.Кро введение марганца повышает ваемость металла, что дает ноСть отказаться от исполь(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве лопаток дробеметцых аппаратов. Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости лопаток, снижение себестоимости при сохранении уровня механических свойств. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас,Е: С 2-3,6; 81 1,6-2,5, Мп 1-6,0; Т 1 1-5,0; Сг 1-5,0; А 1 0,1 - 1,5; Ге остальное. Позышецце ц предлагаемом чугуне сод ержа шя Б з. и Ип об есп ечи ва ет у велич еци е э ксцзуа - тационцой стойкоси лопаток дробеметных аппаратов в 1,12-1,36 раза, астоимость з 1,06 дпл этои же цели дефитс гого молибдена, Прц указа цецтрациоццых пределах со. марганца основа сплава сос мартецсита и аустецита, це го к образованию мартецсит мации под действием ударов вследствие ч ег о така я с тр у ладает способностью к инте упрочцению при изашван, При сшженин марганца менее 1 ьас,Т сплавстановится мартенситцым, кроме тогорезко уменьшается его прокалнваемость, что отрицательно сказываетсяна изцосостойкости. Увеличецис. конетраш марганца более 6 ас.Жтакже приводит к увелцчешю износа,так как основа сплава становитсяаустенитной, причем аустеццт теряезспособность к Фазовому цакпепу.Содержание углерода в пределах2-3,6 мас,обеспечивает получениенеобходимого количества карбидов длядостижения высокой износостойкостисплава, При содержании углерода менее 2,0 мас.% сплав имеет низкуюизносостойкость, что связано с недостаточным количеством упрочняющейфазы, Прц повышении концентрации углерода более 3,6 мас. . в структуресплава появляются крупные заэвтектические карбиды, сущестнеццо снижающие сопротивление износу,Титан в количестве 1-5 мас. взаимодействует с углеродом и образует равномерно распределенные н матрице высокотвердые карбиды ТС, существенно повышающие износостойкостьсплава. При снижении коццецтрациц титана менее 1 мас.не происходитобразования достаточного количестваэтих карбидов и износ повышается,При содержании титана более 5 мас.%ухудшается качество литого металла,что также снижает его изцосостойкость.Введение хрома в количестве 5- 15 мас. . обеспечивает связывание оставшегося углерода в изцосостойкие карбиды типа Ме С . Уменьшение30 концентрации хрома менее 5 мас.% понижает износостойкость сплава, так как происходит образование карбидовцемецтитного типа. Увеличение содержания хрома более 15 мас.35 вызывает появление крупных заэнтектических карбидных включений, в этом случае износ сплава также возрастает.1Кремний и количестве 1,6-2,5 мас,%4 оказывает влияние на качество металла лоцаток, а также ца состав карбидной фазы. При содержании титана в предлагаемых пределах происходит снижение жидкотекучести металла за 45 счет образования значительного числа тугоплавких соединений титана, что может приводить к возникновению дефектов в лопатках. Ввведецие кремния повышает жидкотекучесть и, таким образом, устраняет литейные дефекты50 лопаток, ускоряющие износ. Кроме того, при содержании кремния около 2 мас, , возникает возможность снижения содержания хрома в сплаве в связи с тем, что кремний частично за 55 мещает хром вкарбидах Ие. С , Снижение содержания кремния менее1,6 мас.приводит к падению изцосостойкости, вызванному образованиемлитейных деФектов в сплаве вследствиеего пониженной жидкотекучести, Приповышении концентрации кремния более2,5 мас. роисходит сильное охрупчинание сплава, что также отрицательцо влияет на его износостойкость.Введение алюминия н предлагаемый сплав производится с целью понышеция его износостойкости путем модифицирования структуры, а также увеличения склонности остаточного аустенита к деформациоцному упрочнецию. При содержании алюминия менее 0,1 мас.% це достигается эффект измельчения структурных составляющих, что понижает износостойкость сплава. При повышении концентрации алюминия более 1,5 мас. , возрастает загрязненность металла цеметаллическими алюмосодержащими включениями, ухудшающими стойкость сплава к изнашиванию.Выплавку сплавов производят в150-кцлограммовой индукционной печи,В качестве шихты используют литейный чугун,ферромаргацец ФИп,феррохром Х 165 А, ферротитан ФТи,алюминий металлический, сталь Ст 3.Разливку металла производят при1450 С. Отбор образцов для мехиспытаций производят н соответствии состандартом. Химический состав исследованных чугунов приведен втабл. 1,Предлагаемый и известный чугуныисследуют после закалки н масле от850 С (У ыА 2 ч) и отпуска при 200 С(давыд 2 ч), а базовый чугун - послеозакалки н масло от 950 С Фь 2 ч)и отпуска при 200 С Фоыд 2 ч) (известная технология) . Иеханическиесвойства сплавон определяют с помощью стандартных методик. Эксплуатационную стойкость лопаток определяютна дробемете типа 4221 б (скоростьвращения ротора 2240 об/миц, производительность по дроби до 350 кг/мин) .Полученные результаты приведенын табл, 2,Как следует из табл. 1 и 2, повышение в чугуне предлагаемого состава содержания кремния и марганцаобеспечивает по сравнению с известным чугуном повышение эксплуатационной стойкости лопаток дробеметныхаппаратов н 1, 12-1,36 раза при одновременном снижении себестоимостив 1,06-1,56 раза,Оптовая ценаотливки,руб/т Чугун ч Твердость, бинг НКС МНа Дж/см Предлагаемый1231 Известньп 1 90-95105-110110-115 80-8 5 61 50 56 64 560, 54 819,86 696,82 874, 70 950 900 1050 920 988,57 Составитель Н,КосторнойТехред М.Дидык Корректор С.Черни Редактор И.Дербак Заказ 998 Тираж 388 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКи ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент , г.Ужгород, ул.ыГага ина 101Р Износостойкий чугун, преимущественно для лопаток дробеметных ап 5 паратов, содержащий, углерод, кремний, марганец, титан, хром, алюминий и железо, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости лопаток, снижения себестоимости, при сохранении уровня механических свойств чугуна,он содержит компоненты в следующемсоотношении,. мас.Х;УглеродКремнийМарганецТитанХромАлюминийЖелезо