Чугун

ВУ аленк ирко ошен и ма и нт ии компУглеродКремнийМарганец во ССС1973.СССР1979.глерод ромикель БорЦирконМагний ль,ез УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОП 1 РЬ 1 ТИ ВТОРОНОМУ СВИДЕТ(54)(57) ЧУГУН. содержащий укремний, марганец, хром, ник 4(51) С 22 С 37/08 ор и железо, о т л ем, что, с целью и тойкости, он допол ичающийся Вьппения износо ительно содержит и следующем соотмас.Х:2,2- 3,00,7 - 1,33,0 - 4,018,0- 22,00,5 - 1,50,05- 0,10,5 - 0,80,005-0,05Остальное30 Содержание углерода и хрома в пре.50 делах соответственно 2,2-3,0 Е и 18-22 Е обусловлено образованием оптимального количества карбидной фазы в структуре чугуна, а именно дисперсных карбидов типа МС 1, которые пре " 55 обладают, и ", С 6, При меньшем содержании углерода и хрома, чем в указанных пределах, в структуре чугуна появИзобретение относится к черной металлургии, в 1 частности к сплавам на основе железа, и может быть ис". пользовано для изготовления литых деталей, работающих в условиях удар 5 но-абразивного износа.Известен чугун 11 следующего химического состава, мас.Е:Углерод 2,3 - 4,0Кремний 1,2 - 3,0 ОМарганец 1,5 - 5,.0Хром 115- 18,0Ванадий 0,2 - 2,5Железо ОстальноеЭтот чугун имеет низкую износо стойкость в .условиях ударно-абразивного износа,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо. му результату является чугун 2 сле дующего химического состава, мас.Х:Углерод 2;8 - 3,4Кремний ,04-08Марганец 0,8 - 1,0Хром 17,0- 20,0 25Никель 0,9 - 1,2Бор 0,15- 0,35Молибден 0,2 - 0,4Железо ОстальноеНедостатком известного чугуна является низкая износостойкость в условиях ударно-абразивного износа.Цель изобретения - повышение износостойкости.Указанная цель достигается тем; что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, Микель, бор и железо, дополнительно содержит цирконий и магний при следующем соотношении компонентов, мас,7: 4Углерод 2,2 - 3,0Кремний 0,7 - 1,3Марганец 3,0 - 4,0Хром 18,0- 22,0Никель 0,5 - 1,5Бор 0,05- 0,1Цирконий 0,5 - 0,8Магний О, 005-0, 05Железо Остальное ляются крупные включения карбида МС .цементитного типа, что снижает ударную вязкость и износостойкость чугуна, при большем содержании - преобладают карбиды типа М С ,что такжеф приводит к снижению износостойкости.Марганец и никель вводят в чугун в качестве. аустенитообразующих элементов, при этом нижние пределы их содержания в чугуне, соответственно 37, и 0,57 являются, минимально необходимыми для обеспечения достаточного уровня ударной вязкости чугуна.Увеличение содержания марганца и никеля выше соответственно 43 и 1,57 нежелательно, так как приводит к увеличе. нию стабильности аустенита и, как следствие, к понижению износостойкости чугуна.Введение в чугун бора и циркония способствует образованию боридов и карбидов циркония, химически очень стойкого и твердого соединенияповышая тем самым износостойкость чугуна, Содержание бора в чугуне менее 0,057 не оказывает заметного влияния на его износостойкость. При содержании бора выше 0,17, возможно образование карбонитрида бора ВС - хрупкого химического соединения, резко снижающего пластичность и износостойкость чугуна.Магний, уменьшая общее количество неметаллических включений, способствуя, их глобуляции и измельчая зерно металла вследствие образования тугоплавкого нитрида магния и содействуя десульфации расплава, повышает ударную вязкость и снижает критическую температуру хрупкости чугуна. При содержании магния менее 0,0057 го влияние еще не сказывается. Введение магния в количестве более 0,057 свя- зано со значительными технологическими затруднениями. Повышенное содержание кремния0,-1,3 Ж ) вводится в чугун для предварительного раскисления с цельюобеспечения более полногс усвоениябора, циркония, магния и повышенияжидкотекучести расплава,Чугун используется в термообработанном состоянии по следующему режиму: закалка ст 950-980 С в масло,0отпуск при 200 С в течение 2 ч,ОСтруктура чугуна после полнойтермообработки представляет собой металлическую мартенсито-аустенитную1135789 Т а б л и ц а 1 Химический состав, мас.т Чугун Образецчугуна Ип 51 Сг Мо Предлагаемый 16,0 0,5 2,0 2,2 18,0 3,0 18,7 0,8 3,2 19,4 0,9 3,4 20,5 3,6 2,7 21,Г 3,8 2,8 22,0 4,0 30 23,2 1,4 4,3 3,2 0,24 18,4 0,5 0,9 Известный 9 Продолжение табл.1 Химический состав, мас,7 В 1 редлагае Остальное 42 0,0 0,10 0 0,1 звестный 0,23 основу с комплексными карбидами хроматипа МС,1 + М С карбидами и борида21ми циркония.Химический состав чугуна и егомеханические свойства приведены втабл.1 и 2,Таким образом, предлагаемый чугун обеспечивает повышение относитель ной износдстойкости в 1,5-2,0 раза по сравнению с известным чугуном при достаточном уровне ударной вязкости.1135789 Т а б и и ц а 2 Механические свойства Образецчугуна Чугун тносительноедлинение,Х 55,4 0,8 58,2 0,8 60,7 О,б 70 62,1 0,6 71 64,5 О,б 66,7 0,5 70 68,4 0,3 53,8 64 51,6 0,2 ИзвестныйПродолжение табл.2 ханические свойства сительная,износостоикост Ударно-абразивная зивная редлагаемый 5 1,24 34 5,00 6 Известный Заказ 10249/18 еааааа ППП Патаат т