Литейный сплав на основе железа

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветскикСоциалистическикРесв 1 блик(22) Заявлено 180231 (21) 3247906/22-02 С 22 С 38/28 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(71) Заявитель Институт проблем литья АН Украинской ССР(5) ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НЪ ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА 30 1,5-2,50,1-2,00;3-0, 58,5-13 Изобретение относится к металлургии, конкретнее к изысканию литейных износостойких сплавов на основе железа.Известен сплав 11. на основе .желе" эа следующего химического состава, весЪ.Углерод 2-2,3Марганец 1,7-2, 0Хром 10-12Никель 0,3-0,5Титан 0,25-0,45Железо ОстальноеИзвестный сплав может содержать примеси в количестве, вес.Ъ:Кремний До 0,35Сера До 0,06Фосфор До 0,06Железо ОстальноеНедостатком известного сплава является низкая износостойкость. Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуявляется сплав 2 на основе железаследующего химического состава,вес.%:УглеродКремнийМарганецХром Титан 0,25-2,5Ванадий О, 8-4,0Алюминий О, 01-.0,05Кальций , 0,03-0,3Молибден 0,8-2,5Железо ОстальноеНедостатком известного сплава яв- ляется низкая износостойкость. Целью изобретения является повышение износостойкости.Цель достигается тем, что сплав, содержащий углерод, кремний, марганец хром, титан, ванадий, алюминий, кальций и железо, дополнительно содержит никель и редкоземельные металлы при следующем соотнсвенин компонентов, вес.Ъ:Углерод 2,0-2,5Кремний 0,1-0, 35Марганец 1,7-2,0Хром 10-12Титан 0,05-0,10Ванадий 0,05-0,25Алюминий 0,01-0,05Кальций 0,005-0,05Никель 0,30-0,50Редкоземвтьныеметаллы 0,005-0,08Железо Остальное960 30 4 Сплав выплавляют в 60 кг индукционной печи методом переплава. Химсостав опытных плавок сплаваприведен в табл. 1. Т а б л и ц а 1 Содержание компонентов, вес. А Углерод Кремний Марганец Хром Титан Ванадий Алюминий Кальций Никел РЗМПредлагаема сплав 1,8 100,06 0,05 2,0 0,22 0,03 0,005 0,3 0,030,01, 0,4 0,080,05 0,5 0,005 11 0,05 0,12 0,01 0,35 1,7 2,2 0,05 12 0,1 0,25 0,10 2,5 2,0 Известнйй сплав 1,8 10,5 0,36 2,5 0,9 0,4 0,03 0,04 повышению износостойкости и улучшению структуры, большее их содержание вызывает образование избыточного количества окислов, которые, располагаясь на границах зерен, резкоухудшают механические свойства. Благодаря кальцию и РЗМ, взятых в указанных пределаХ, структура при обретает .мелкодислерсное строение с заметно очищенными межэеренными границами. Одновременно снижается общее содержание неметаллических включений, газов, серы и фосфора, что благопри О ятно сказывается на величину ударной вязкости. Введение редкоземельных металлов также способствует повышению износостойкости, так как при наличии карбидообраэующего элемента ванадия редкоземельные металлы оказывают благоприятное влияние на распределение И дисперсность карбидов. Являясь поверхностно-активными, редкоземельные м т лы и кьций тормозят диф ,фузию атомов вграничной зоне износа, что также может повышать износостойкостьМеньшее содержание кальция и ред" коземельных металлов не приводит к Исследуют механические свойства и износостойкость, Износостойкость определяют. на машине 1 М(машина Амслера) по схеме вал-вкладыш. Вкладыш изготавливают из предлагаемого сплава и известного, вал-ролик-контр- тело изготавливают из стали 2 Х 13. Приведенный износ при различных нагрузках определяют по потере веса пары трений за пройденный путь после приработки, Трение сухое. В табл. 2 приведена износостойкость предлагаемого сплава в сравнении с известным. Таблица 2 Приведеннный износ, г/км, при нагрузке 10 кг/см Сплав 20 кг/см ИзвестныйПредлагаемый 1,8 05 0,31 1,62 0,36 0,97 0,2 Как видно иэ таблицы, предлагае- Предлагаемый сплав имеет значениямнй сплав превосходит известный по ударной вязкости 4,8-5,3 кгсм/см, аизносостойкости. 65 твердости Нй= 48-50, предела проч.Формула изобретения Составитель Э.ПетренкоТехредЖ,Кастелевич КорректорО.Билак Редактор Н.Гунько Заказ 7156/33 Тираж 660 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ности 96-98 кгс/мм на уровне этихзначений для известного сплава. Ожидаемый экономический эффект по предварительным расчетам составит около 18 тыс.руб. в год за счет износостойкости сплава и экономии дефицитного молибдена, который присутствует в известном сплаве. Литейный сплав на основе желеЬа, содержащий углерод, кремний, марга- нец, хром, титан, ванадий, алюминий и кальций, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения износостойкости, он дополнительно содержит никель и редкоземельные метаплы при следующем соотношении компонентов,вес.В:Углерод 2,0-2,5Кремний 0,1-0.,35Марганец 0,7-2,0Хром 10-12Титан 005-0,10Ванадий 0,05-0,25Алюминий 0,01-0,05Кальций 0,005-0,0510 Никель 0,30-0,50Редкоземельныеметаллы 0,005-0,08Железо ОстальноеИсточники информации,15 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 452619, кл, С 22 С 39/14, 1974.2. Авторскоб свидетедьство СССРМ 712453, кл, С 22 С 38/28, 1977.