Износостойкий чугун

. Былургии, ам для рно-абииуглеор, иттдержит вольф- компо 2,1-3,3 0,3-1,0 0,6 - 1,4 18,1 - 26,5 0,35 - 1,35 0,03 - 0,120,02-0,09 0,40 - 1,20 предел.их ем ударно сти и стд СТОЙКОСТИ.Введе упрочняет 1,15-2,18 0,03 - 0,07 Остально ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРй. 821523, кл. С 22 С 37/06, 1981. Изобретение относится к металчастности к износостойким чугунтливок, работающих в условиях удаазивного изнашивания,Цель изобретения - повышение эксптационной стойкости.Износостойкий чугун, содержащод, кремний, марганец, хром, фосфий и железо, дополнительно сообальт, титан, церий и ванадий илиам при следующем соотношенииентов, мас.:УглеродКремнийМарганецХромКобальтИттрийФосфорТитанВанадий иливольфрамЦерийЖелезо е(57) Изобретение относится к металлургии, а именно к износостойким чугунам для работы в условиях абразивного износа. Чугун содержит, мас.0; углерод 2,1 - 3,3; кремний 0,3-1,0; марганец 0,6-1,4; хром 18,1 - 26,5: кобальт 0,35 - 1,35; иттрий 0,03-0,12; фосфор 0,02 - 0,09; титан 0,4 - 1.2; церий 0,03 - 0,07; ванадий или вольфрам 1,15-2,18 и остальное - железо. Эксплуатационная стойкость чугуна - . 1080-1220 ч, 2 табл,Дополнительное введение титана обусловлено его высокой химической и микроле- (Д гирующей способностью, повышением сопротивляемости абразивному износу и эксплуатационной стойкости. Микролегирующее влияние титана начинает сказываться с концентрации 0,4 мас.0. При увеличений концентрации титана более 1,2 мас,0 повы- ф шается концентрация неметаллических СО включений по границам зерен и снижаются С) эксплуатационные свойства, ( )Металл из группы, содержащей ванадий ф и вольфрам, легирует металлическую осно- у ву, повышает твердость и износостойкость чугуна, что обеспечивает повышение эксплуатационной стойкости. При содержании ванадия или вольфрама до 1,15 мас.0 твердость, износостойкость и эксплуатационная - д стойкость чугуна недостаточны. Верхний содержания обусловлен снижений вязкости, предела выносливобильности эксплуатационной ие кобальта легирует матрицу е и повышает механические иэксплуатационн ые свойства. Уп рочнениематрицы и повышение эксплуатационнойстойкости недостаточны при концентрациикобальта до 0.35 мас.%, При концентрациикобальта более 1,35 мас,% снижается однородность структуры и стабильность эксплуатационных свойств.Введение церия обусловлено высокоймодифицирующей способностью, повышением фактора формы неметаллическихвключений и структурных составляющих,что способствует повышению эксплуатационных свойств, При концентрации церия до0,03 мас. модифицирующий эффект недостаточен. Верхний предел концентрациицерия обусловлен увеличением угара, концентрации неметаллических включений иснижением эксплуатационных свойств,Введение 0,6 - 1,4 мас.% марганца повышает дисперсность структуры, улучшаеттехнологические и эксплуатационные свойства. При концентрации марганца до 0,6мас. Одисперсность структуры и эксплуатационные свойства недостаточны, При концентрации марганца более 1,4 мас.о ухудшается стабильность структуры и эксплуатационных свойств,Концентрация иттрия в предложенномчугуне снижена до 0,03 - 0,12 мас,о , т,к, приболее высоких его концентрациях увеличивается угар и снижаются однородностьструктуры и эксплуатационных свойств, Содержание углерода из - за его высокой грэфитизирующей способности снижение до2,1 - 3,3 мас.%, а кремния - до 0,3 - 1,0 мас. О ,При концентрации кремния более 1,0 мас.%снижаются механические и эксплуатационные свойства чугуна. При снижении содержания углерода и кремния менее нижних. пределов ухудшаются технологическиесвойства и стабильность эксплуатационнойСТОЙКОСТИ,Фосфор в количестве 0,02 - 0,09 мас,увеличивает твердость металлической основы и способствует повышению износостойкости и эксплуатационной стойкости,. однако при увеличении его содержания более 0,09 мас,оснижаются однородностьструктуры и стабильность эксплуатационных свойств,Хром является основным легирующимкомпонентом, обеспечивающим необходимое упрочнение матрицы, высокие характеристики твердости, износостойкости иэксплуатационной стойкости. При содержании хрома до 18,1 мас, Ов структуре недостаточная концентрация карбидов и низкаястойкость в условиях абразивного износа.При повышении содержания его более 26,5мас. укрупняются карбиды и снижаются. с целью повышения эксплуатационной 45 стойкости, он дополнительно содержит кобальт, титан, церий и ванадий или вольфрам при следующем соотношении компонентов, мэс о Углерод 2,1-3,3;50 Кремний . 0,3-1,0;Марганец 0,6-1,4;Хром 18,1-26,5;Кобальт 0,35-1,35;Иттрий . 0,03-0,12;55 Фосфор 0,02-0,09;Титан 0,40 - 1,20;Ванадий иливольфрамЦерийЖелезо 1,15-2,18;0,03 - 0,07; Остальное пластические и эксплуатационные свойства.Пример, Плавки износостойких чугуновпроводят дуплекс-процессом вагранка-индукционная печь; В качестве шихтовых материалов используют литейные чугуны,высокоуглеродистый феррохром, феррованадий Вд 2, ферровольфрам ФВ 2, стальнойлом, ферромарганец, ферротитан ФТи 1, ко"0 балы К 2, ферроцерий ЦеМи металлический иттрий Ит. Ферроцерий,металлический иттрий и ферротитан вводятпри выпуске расплава из электропечи вковш. Заливку чугуна производят в сухие15 жидкостекольные формы,В табл. 1 приведены химические составы износостойких чугунов; в табл, 2 - механические и эксплуатационные свойстваизносостойких чугунов.20 Механические свойства определяют настандартных образцах (ГОСТ 1497 - 84), аэксплуатационную стойкость - на деталяхклассификаторов, работающих в условияхабразивного износа, Образцы и детали пе 25 ред испытанием подвергают термическойобработке по режиму: нагрев до 950 - 980 Ссо скоростью 80 - 90 С/ч, выдержка при этойтемпературе в течение 1 ч нэ каждые 25 ммвысоты сечения деталей и охлаждение на30 спокойном воздухе,Относительную износостойкость вычисляют как отношение износа эталонного образца к износу испытуемых образцов,Как видно иэ даннь 1 х табл. 2, предло 85 женный износостойкий чугун обладает более высокими характеристиками твердости,износостойкости и эксплуатационной стойкости, чем известный.Чугун Предел прочности при изгибе,МПа% Составитель С.БадюковаТехред М.Моргентал Корректор В,Петраш Редактор А.Полионова Заказ 1034 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, 101 УглеродКремнийМарганецТитанКоболыХромфосфорВольфрамВанадийИттрийЦерийЖелезо 1 /Изв./2 3 4 5 6 7 8 9 10 880 1325 1380 1375 1330 1390 1370 925 956 1080 2,1 0,3 0,6 0,4 0,35 18,1 0,02 1,15 0,03 0,03 Ос- таль- ное 55 63 . 67 66 64 67 66 59 60 62 2,7 0,7 0,9 0,7 1,2 20,3 0,05 1,7 0,08 0,05 Ос- таль- ное 3,3 1,0 1,4 1,2 1,35 26,5 0,09 2;18 0,12 0,07 Ос- таль- ное 450 565 580 535 570 581 562 458 476 505 2,1 0,3 0,6 0,4 0,35 18,1 0,02 1,15 0,03 0,03 Ос- таль- ное 485 555 568 562 560 573 565 502 507 522 2,8 0,7 0,9 0;7 1,2 20,2 0,05 1,7 0,08 0,06 Ос- таль- ное 3,3 1,0 1,4 1,2 1,35 26,5 0,09 2,.18 0,12 0,07 Ос- таль- ное 0,530 0,405 0,370 0,365 0,390 0,346 0,354 0,502 0,495 0,482 1,7 0,2 0,2 0,1 0,1112 0,01 0,7 0,02 0,01 Ос- таль- ное 148 380 410 485 412 435 417 206 218 258 1,9 0,2 0,4 0,3 0,2 13 0,01 0,9 0,02 0,01 Ос- таль- ное 3,6 1,2 1,6 1,1 1,4 28,0 0,1 2,5 2,3 0,13 0,10 Ос- таль- ное 760 1080 1220 1192 1092 1210 1108 880 865 955