Износостойкий чугун

(55 С 22 С 37/10 ГО СУДА Р СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 Ы (Л Ф ЬЭ ,СЛ(71) Мариупольский металлургический институт и Производственное объединение(46) Патент ПНРМ 109809, кл, С 22 С 37/10, 1981,Авторское свидетельство СССРЛ. 1640195, кл. С 22 С 37/06, С 22 С 37/10,1989. Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам, которые применяются для деталей, испытывающих интенсивное абразивное и ударно-абразивное изнашивание при ударных нагрузках. и может быть использовано при изготовлении защитных плит дробеметных аппаратов,Известна сталь 110 Г 13 Л, применяемая в условиях ударно-абразивного изнашивания, содержащая, мас.%:Углерод 0,9-1,4 Кремний 0,3-1,0 Марганец 11,5-15,0Сера0,05Фосфор0,12 Хром1,0 Никель1,0 Железо Остальное Стойкость плит из стали 110 Г 13 Л невелика, Это объясняется тем, что после стандартной термической обработки в ее структуре отсутствует упрочняющая кар(54) ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН(57) Использование: для производства защитных плит дробеметных аппаратов, а также других деталей, подвергающихся интенсивному абразивному и ударно-абразивному изнашиванию, Сущность изобретения; чугун содержит, мас,%: С 2-3,6; Я 0,8-2,0; Мп 1-6; Сг 8-18; Т 0,05-0,8; А 0,02- 0,5; ч 0,1-0,5, железо остальное, 2 табл. бидная фаза, а мягкий аустенит не оказывает существенного сопротивления абразивному воздействию дроби.Наряду с этой сталью применяются также легированные чу(уны, Известен чугун, мас.%:Углерод 1,5-4Марганец 6-14 Кремний 0,5-4Никель 0,1-6,0 Медь 2-7Хром До 0,3Алюминий 0,3-8Титан 0,01-0,5 Железо Остальное Этот чугун обладает высокой износостойкостью в условиях трения скольжения . при повышенных температурах, однако его стойкость к ударно-абразивному изнашиванию невысока. Чу(ун относится к классу серых чугунов с аустенитной матрицей. Структурные составляющие чугуна - графит1735425 Таблица 1 и аустенит обладают низкой прочностью и легко разрушаются при воздействии абразивных частиц.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сплав, содержащий, мас. :Углерод 2,0-3,6 Кремний 1,6-2,5 Марганец 1,0-6,0 Титан 1,0-5,0 Хром 5,0-15,0 Алюминий 0,1-1,5 Железо Остальное Структура данного сплава, состоящего из карбидов МеС и МетСз, равномерно распределенных в аустенито-мартенситной матрице, обеспечивает ему высокую абразивную стойкость, Вместе с тем, применение титана в указанных количествах приводит к загрязнению чугуна неметаллическими включениями пленочного типа, Эти включения нарушают сплошность металла, являются зародышами трещин, которые развиваются в процессе ударного воздействия потоков дроби. В результате наблюдается отслаивание микроучастков поверхности, прилегающих к пленочным включениям, а также развиваются макро- трещины, приводящие к поломке плит,Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости плит при сохранении твердости в термообработанном состоянии.Поставленная цель достигается тем, что чугун, легированный углеродом, кремнием, марганцем, титаном, хромом. алюминием и никелем. содержит компоненты при следующем соотношении, мас, :Углерод 2-3,6Кремний 0,8-2,0 Марганец 1,0-6,0 Титан 0,05-0,8Хром 8,0-18,0Алюминий 0,02-0,5 Никель 0,1-0,5Железо Остальное Выплавка чугуна производилась в 150 кгиндукционной печи. Разливка металла осуществлялась при 1480-1530 С.Химический состав чугунов приведен в5 табл.1,Чугуны подвергались закалке от 850870 С (время выдержки 2 ч) и отпуску при200 С(2 ч).Испытания проводились на дробемете10 типа 42216(скорость вращения ротора 2240об/мин, производительность по дроби до350 кг/мин). Полученные данные представлены в табл,2,Плиты, отлитые из чугуна составов 1-3,15 обладали большей износостойкостью посравнению с известным чугуном, при этомони выходили из строя по причине истирания до появления сквозных дыр, в то время,как часть плит, изготовленных из известно 20 го чугуна, ломались, не выработав своегоресурса.Проведенные испытания показали, чтопредлагаемый чугун обеспечивает повышение износостойкости защитных плит дробе 25 метных аппаратов в 1,2-1,4 раза приувеличении времени работы до появленияпервой трещины в 3,2-3,7 раза,Формула изобретенияИзносостойкий чугун, преимуществен 30 но для защитных плит дробеметн ых ап паратов, содержащий углерод, кремний,марганец, хром, титан, алюминий и железо,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эксплуатационной стойкости35 при сохранении уровня твердости в термообработанном состоянии, он дополнительно содержит никель при следующемсоотношении компонентов, мас, :Углерод 2,0-3,640 Кремний 0,8-2,0Марганец 1,0-6,0Хром 8,0-18,0Титан 0,05-0,8Алюминий 0,02-0,545 Никель 0,1-0,5Железо Остальное1735425 Таблица 2 50 55 10 15 20 Составитель В,ЕфременкоРедактор О,Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор О,Кундрик Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1796 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5