Износостойкий чугун

) (и Ц 5 С 22 С 37/10 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ИЗ ЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВИ(5) Изобретение относится к ме может быть использовано для пр мелющих шаров. Цель изобрете ческий шение удароустойчивостии эксп ной стойкости. Предлагае И.Мару- . содержит, мас.%: С 2,5 - 3,5; 90 1,6 - 2,5; Ч 0,55 - 1,5; Т 0,005 -- 0,12; Мо 0,05 - 0,23; Те 0,02 - .- 0,75; Я 0,02 - 0,12; А 0,12 - 0,29риды церия и/или цйркония О,С 21 С . - остальное. Дополнительный вв чугуча А и карбонитридов церия кония позволяют повысить удавость в 1,35 - 1,54 раза и эксплуа стойкость в 1,46 - 1,70 раза. 2 таыи заочны итехн ин, М.И.Карп (088.8) свидетельст С 22 С 37/10 онии М 48 -нко,о СССР1981,7172, клУН ТОЙКИЙ Ч ится к металлургии, тке составов чугуна их в условиях абраИзобретение атнов частности к разрабодля отливок, работающзивного износа.Цель изобретенияустойчивости и эксилусти.Выбор граничных икомпонентов в чугуне пва обусловлен следуюВведение молибде- 0,23 мас.% измельчаотливках, повышает ивоздушной закалке,стабильность структурих термообработки, чтшение стабильности твкости и эксилуатациконцентрации молибдебильность структурышарах недостаточная,моли рещ кспл А мас.% зирую нию вклю тверд раци щее недос- повышение ударо атационной стойко ределов содержания редложенного состащим,на в количестве 0,05 ет структуру чугуна в рокаливаемость при трещиностойкость и ы в отливках и после о обеспечивает повыердости, износостойонных свойств. При на до 0,05 мас.% стаи твердости в литых а при концентрации раци ся тв экспл мас.%кость, итации,теллура лять; карбонит-0,18, Ре од в состав и/или цир- роустойчи- тационную бдена более.0,23 мас.% снижаются иностойкость, удароустойчивость и. уатационные свойства.люминий в количестве 0,12 - 0,29оказывает раскисляющее и стабилищее влияние, способствуя уменьшесодержания неметаллических чений и повышению стабильности ости и износостойкости. При конценти алюминия до 0,12 мас.% раскисляюи стабилизирующее его влияние таточное, а ири увеличении конценти алюминия более 0,29 мас.% снижаютердость отливок, их прокаливаемость и уатационная стойкость.еллур при содержании 0,02 - 005повышает твердость и износостойх стабильность в процессе эксплуаПри увеличении концентрации более 0,05 мас.% начинает ироявя повышенная хрупкость, а при кон 1686023центрации до 0,02 мас.; снижаются твердость, износостойкость отливок и эксплуатационная стойкость,Карбонитриды церия и/или циркония микролегируют металлическую основу, упрочняют матрицу, повышают ее твердость, прокаливаемость и их стабильность, Нижний предел их концентрации принят от содержания (0,06 мас,;), при котором отмечается заметное повышение прокаливаемости отливок шаров диаметром 90-120 мм, а верхний ограничен концентрацией (0,18 мас,ф ), выше которой увеличивается концентрация неметаллических включений и снижается стабильность твердости и трещиностойкости.Содержания углерода, марганца и кремния приняты из опыта производства износостойкости отливок шаров с повышенными твердостью, износостойкостью и эксплуатационной стойкостью,Микролегирующие добавки (ванадий 0,55 - 1,5 мас,ф , бор 0,01 - 0,12 мас. ф и титан 0,05 - 1,23 мас.) обеспечивают повышение твердости и прокаливаемости износостойких отливок. Нижние их пределы обусловлены низкой стабильностью прокаливаемости износостойких отливок при меньших концентрациях, а при более высоких концентрациях снижаются характеристики удароустойчивости, трещиностойкости и стрелы прогиба.Фосфор (0,06 - 0,75 мас.;) и сера 0,01 - 0,12 мас.ф ) оказывают отбеливающее влияние, увеличивая твердость отливок и характеристики износостойкости и твердости. При увеличении концентрации фосфора более 0,75 мас, ,реры более 0,12 мас, ф снижаются характеристики трещиностойкости и удароустойчивости, увеличивается неоднородность структуры и твердости чугуна в отливках.П р и м е р, Проводят плавки чугунов известного и предложенного составов с использованием передельных и литейных чугунов, металлолома, ферросплавов и лигатур. Температура выплавляемога чугуна не менее 1400 С. Феррованадий, феррофосфор, азотированные ферроцирконий и ферроцерий, теллур, ферротитан и модифицирующие добавки присаживают в ковш перед заливкой расплава из печи, Из микролегированного чугуна отливают технологические пробы, образцы и отливки ме 45 лющих тел и шаров. Температура заливкилитейных форм 1340 - 1370 С,В табл,1 приведены химические составы износостойких чугунов ряда плавок, Со 5 держание ингредиентов в чугунахопределяют по стандартным методикам количественного дифференицированного химического анализа.В табл.2 приведены механические и тех 10 нологические свойства износостойких чугунов опытных плавок. Измерение твердостив отливках шаров диаметром 90 и 120 ммпроводят после их нормализации с температуры 860 - 880 С. При испытании на трещи 15 ноустойчивость и прокаливаемость вкачестве эталона используют серый чугунмарки СЧ 25, Износостойкость чугунов определяют по ГОСТ 23,208 - 79, а твердость -по ГОСТ 2999 - 75. В качестве абразивного20 материала при испытании на износ используют электрокорунд зернистостью В 16 - Ппо ГОСТ 3647 - 71 с относительным содержанием влаги 0,12 - 0,14 .Как видно из табл,2, предложенный из 25 носостойкий чугун благодаря дополнительному вводу алюминия, а такжекарбонитридов церия и/или циркония обладает повышенными в 1,35 - 1,54 раза удароустойчивостью и в 1,46 - 1,7 раза30 эксплуатационной стойкостью,Формула изобретенияИзносостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, титан,бор, молибден, теллур, фосфор, серу и желе 35 эо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения удароустойчивости и эксплуатационной стойкости, он дополнительно содержит алюминий и карбонитриды церияи/или циркония при следующем соотноше 40 нии компонентов, мас, ;Углерод 2,5 - 3,5Кремний 0,2 - 0,7Марганец 1,6 - 2,5Ванадий 0,55 - 1,50Титан 0.05 - 1,23Бор 0,01 - 0,12Молибден 0,05 - 0,23Теллур 0,02 - 0,05Фосфор 0,06 - 0,7550 Сера 0,02 - 0,12Алюминий 0,12 - 0,29Карбонитридыцерия и/илициркония 0,06 - 0,1855 Железо Остал ьное.1686023 Таблица 1 бадврианне нонгонентое, нас.1Титан ванадий фтсвор Вюлиб,1 вн Алетнннй Твллуо Яарбонитрню ЦЕОИЛЦИРНОИИЛ Нсенний Гтарга- нец Своа Углерод 07 1 Б 0050,6 2,1 0,70,2 2,5 1,230,7 1,6 0,050,6 ,2,1 0,70,2 2,5 1,230,7 1,6 0,05О,Б 7,1 0,70,2 2,5 1,23 0,06О,г0.180,06 0,12 0,18 0,03 0,03 0,06 0,06 0,09 0,09 0,1 0,01 0,7 1,0 0,05 0,55 0,08 0,05Таблица 2 Состав чугуна Стабильность твердаст Г 1 эеделпри растенении,МПа УдароустойЧИВОСТЬцинл гбэоналивавмость приВОЗДУТБОЧзаналне, б ИвносостойНОСТЬг,мгlм ч Засплуатационная СТОЙКОСТЬ, смен И 90 мм И 120 ут Нредложенный12 69ИввестнбЙ 235-275 0-28 307 10 35-270 55-90 Составитель ГнДУдик .Техред М.Моргентал Корректор Э,Лончаковау эктор И.Шмаков Заказ 3578 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101ТТседлоленнцй 1 г 3 4 5 Б 7 8 9 Ивеста 2,5 3,2 3,5 2,5 3,2 3,5 2.2 3,2 3,5 365 358 355 Здо ЗБС 356 368 363 380-420 405-430 395-416 387-435 412-432 408-421 389-412 412-435 407 т 428 0,550,871,50,550,681,50,550,871,5 О,ОБ 0,16 0,75 0,06 0,16 0,75 0,08 0,16 0,75 126-135 133-138 128-136 127-136 133-139 128-134 127-136 132-138 129-134 0,05 .0 12 0,12 0,16 0,23. 0,23 0,05 0,12 0,17 О,б о,гз о,гз 0,05 .0,17 0,12 0,16 0,23 0,29 354-375 ЗБЗ366-362 356-378 366-383 366-386 ЗБ 1-377 369-325 368-389 О,ц 2 0,03 0,05 0,02 0,03 0,05 0,02 0,03 0,05 349-371 357-375 35 д353-367 ЗО 1-372 358-371 354-ЗБ 7 35 а"37 Б 357-Зд 1 6-12 5-10 6-8 6-11 4-7 5=д 5-9 4-8 0,02 0,07 0,12 0,02 0,07 О, 12 0,02 0,07 0,12 0,01 Остальное0,050,12-"- 0,010,050,12 -0,010,050,12 -ЗО 2 354 345 392 379 338 391 379