Чугун

(51)5 С 22 С 37/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРР 1341234, кл, С 22 С 37/10, 1986.Авторское свидетельство СССРМ 494427 кл, С 22 С 37/06, 1974.(57) Изобретение относится к металИзобретение относится к металлургии, в, частности к разработке соста - вов чугуна для отливок деталей, подвергаемых высокотемпературному абразивному износу в агрессивных средах.Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости в соляной кисло-те.Теллур или висмут, являясь сильным поверхностно-активным элементом, измельчает зерно, способствует образованию в структуре чугуна большого количества равномерно распределенных .карбидов, препятствует .росту крупных карбидов и тем самым способствует повышению износостойкости чугуна в от.ливках.Более высокое содержание углерода(2,5-3,0 против 1,7-2,3 мас.Ж) способствует повьппению твердо:ти чугуна,ЯО 1656005 А 1 лургии и может быть использовано припроизводстве деталей, подвергаемыхвысокотемпературному абразивному износу в агрессивных средах. Цельповышение коррозионной стойкости всоляной кислоте. Новььй состав чугуна содержит компоненты в следующемсоотношении, мас,Е: С 3,5-3,0; Бд0,5-1,5; Мп 2,7-4,5; Сг 22-25; Мо1,0-3 зО; Ч 1,0-2 юО; А 1 0,05-0115;Те или В 0,06-0,15; Ге остальное.Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна Те или В обеспечива -ет повышение коррозионной стойкостив 2,27-2,67 раза, 2 табл. а следовательно, и его абразивнойизносостойкости.Содержание 22,0-25,0 мас.7 хрома обеспечивает высокую абразивную стойкость и коррозионную стойкость чугуна в агрессивной кислотной среде.Более высокое содержание марганца (2,7-4,5 против 0,8-2,6 мас.Е)обеспечивает сочетание в высокохромистом чугуне высокой твердости, износостойкости и коррозионной стойкости и Исключает применение в составе чугуна дефицитного и дорогостоящего никеля.Содержание 1,0-3,0 мас.Е молибдена существенно улучшает прокаливаемость чугуна в массивных отливках и способствует образованию мартенситной структуры, повышает абразивнуюизносостойкость, коррозионную стойкость и механические свойства,Ванадий в количестве 1,0-2,0 мас.7в сочетании с приведенным содержани 5ем молибдена способствует повьпцениюкоррозионной стойкости, износостойкости и механических свойств чугуна,обеспечивает равномерное распределение карбидов по сечению отливки.10Приведенное содержание молибденаи ванадия в сочетании с алюминием ителлуром также полностью исключаетприменение в составе. чугуна остродефицитного и дорогостоящего тантала,при этом обеспечивает более высокуюабразивную и коррозионную стойкостьпредлагаемого сплава при 573-773 К.П р и м е р. Выплавку чугуна осуществляли в тигельной индукционнойпечи ИСТ6 с основной футеровкой.Исходная шихта - предельный чугунмарок П 1, П 2 ГОСТ 805-80; феррохромФХ 010 А ГОСТ 4757-79; ферромарганецФМп 75 ГОСТ 4755-80; ферромолибден 25фМо 60 ГОСТ 4759-79; феррованадийФВд 35 А ТУ 14-5-98-78; алюминийАВ 97 ГОСТ 295-73; технический теллурТ 1 ГОСТ 17614-72 или висмут ВиГОСТ 10928-75, а также стальной лом,возврат собственного производстваи электродный бой,Феррованадий вводили в печь за5-10 мин до выпуска металла из печи,Аламиний вводили перед выпуском, ателлур или висмут подавали в разливочный ковш. Температура перегрева чугуна в печи составляла 1723-1773 К. Температура заливки расплава в песчаноглинистые формы - 1573 - 1603 К.Отливались образцы размером 161650 мм для испытаний на коррозионнуюстойкость и высокотемпературный износ,цилиндрические заготовки диаметром30 мм и длиной 340 мм для определения 15предела прочности на изгиб и твердости по НКС, а также массивные отливкиперемешивающего устройства для работыв условиях высокотемпературного абразивного износа в агрессивной среде.50Испытаны составы известного и пред-"ложенного чугуна, Ф о р м у л а и з обретения Чугун. содержащий углерод, кремний, хром, марганец, молибден, вана" дий, алюминий и железо, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости в соляной кислоте, он дополнительно содержит теллур или висмут при следующем соотношении компонентов, мас.7.:Углерод 2,5-3,0Кремний 0,5-1,5Марганец 2,7-4,5Хром 22, 0-25,0Молибден 1,0-30Ванадий 1,0-2,0Алюминий О, 05-0, 15ТеплуювисмутЖелезо 0,06-0,15 Остальное Результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2.Испытания образцов на износ проводили при 573 и 773 К и при удельном давлении на образец 100 МПа.Цикличность испытания образцов принималась следующая: нагрузка на вращающийся образец при контакте с контртелом в нагретой зоне при заданном удельном давлении. Выдержка образца под нагрузкой в течение 60 с, разгрузка, вывод из зоны нагрева и охлаждение образца на воздухе в течение 30 с, а затем следующее повторение цикла. Количество циклов испытаний для каждого образца было выбрано пять.Коррозионная стойкость определялась по потере массы ускоренным методом с выдержкой образцов одинаковых размеров в концентрированных соляной и серной кислотах в течение 24 ч.Взвешивание образцов до и после испытаний на износ и коррозию проводилось на аналитических весах марки ВЛА-М.Благодаря дополнительному вводу теллура или висмута обеспечивается повышение коррозионной стойкости в соляной кислоте в 2, 27 - 2,67 раза,1656005 Таблица 1 Элемент Содержание в чугунемас.Е известном предлагаемом 2,26 1,07 2,5 2,75 3,0 0,5 1,06 1,5 22,0 23,5 25,0 УглеродКремнийХромМарганецМолибденВанадийАлюминий 19,0 2,7 3,54 1,0 2,20 4,5 3,0 1,0 1,05 1,0 1,52 2,0 0,53 0,05 0,10 0,15 0,59 Теллур иливисмут. 0 Об О 10 О 15 Редкоземельные металлы О,8 0,05 АзотЖелезо ОсОсОс- Осталь- таль- тальтальное ное ное ное Таблица 2 0 0 56 А 0,690 0,0 44 42; 45 7 0,0 0,0 45; 47,5 45 р 40 Предел прочностна изгиб бМГ 905 0 В числител бразца при 573 К,носостойкостьпри 773 К.Составитель НТехред Л.Серд з дателе осторно Редактор Т. Лазоренко о кова Корректор Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 2031 Тираж 384 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб,д. 4/5В