Износостойкий чугун

5 10 15 1 124Изобретение относится к металлургии, в частности к составам аустенитных чугунов, работающих в условияхинтенсивного газоабразивного изнашивания и используемых для изготовления лопастей дымососов, работающихпри температуре до 973 К,Цель изобретения - снижение гаэоабразивного износа и повьппение эксплуатационной стойкости при воздействии газоабразивных потоков с температурой до 973 К,Составы предлагаемого и известного чугуна представлены в табл.свойства - в табл. 2.Введение в высокомарганцовистыйчугун молибдена в количестве 0,20,6 мас.7 повьппает вторичную твердость и износостойкость в условияхинтенсивного газоабразивного износа.При содержании молибдена до 0,2 мас,7снижается твердость и износостойкостьв условиях гаэоабраэивного износапри повышенных температурах, при увеличении содержания молибдена более1,6 мас.% снижается ударная вязкостьи эксплуатационная стойкость чугуна в литых изделиях.Тантал, введенный в количестве0,2-.0,5 мас.7, повышает твердостьи предел прочности при повышенныхтемпературах, стабильность твердостии эксплуатационную стойкость чугунав отливках, При концентрации танталадо 0,2 мас.7, твердость чугуна при повышенных температурах и износостойкости недостаточны, а при увеличенииконцентрации тантала, более 0,5 мас.7снижаются технологические свойства.износ.Иттрий, введенный в количестве0,03-0,07 мас.%; способствует измельчению зерен аустенита и оказываетположительное влияние на гаэоабразивыую износостойкость аустенитного чугуна, При содержании иттрия до0,03 мас.% измельчение структурыаустенита и износостойкость недостаточны, а при увеличении концентрации иттрия более 0,07 мас.7 снижается Фрикционная теплостойкость и увеличивается газоабразивный износ при повышенных температурах.Содержание основных компонентов (углерод 2,2-3,0 мас.7, кремний 0,2- 1,0 лас,%, хром 2,7-5,8 мас.7; никель 0,5-1,0 1 лас.7. и марганец 9,3- 18,7 мас.%) обеспечивает получение в литых изделиях стабильной аустенитной структуры при температурах до 973 К с повышенной твердостью и иэносостойкостью в газоабразивных средах, Их концентрация принята из практики производства аустенитных износостойких чугунов и ограничивается содержанием компонентов, вьппе и ниже которого снижаютсл стабильность структуры и ударная вязкость.Млкролегируюпцле добавки (ванадий0,2-0,5 мас.%, титан 0,1-0,5 мас,7 и алюминий 0,03-0,5 мас.7) введены как эффективные нитридообразующие компоненты, обеспечивающие карбонитридное упрочнение металлической основы. Их содержание принято от концентраций, при которых отмечается существенное повышение прочности, износостойкости при газоабразивном износе и эксплуатационной стойкости чугуна, и ограничена содержанием, вьппе которого отмечается снижение ударной вязкости и термической стойкости.П р и м е р. Износостойкий чугун выплавляют в индукционных электропечах : использованием рафинированных чугунов стального и чугунноголома, Ферросплавов и комплексных лигатур на о"нове молибдена и тантала. Легирующие добавки присаживают в печь в перегретый до 1723-1729 К расплав после рафинирования,а металлический иттрий и другие модифицирующие добавки - непосредственно в литейный ковш после выпуска чугуна из печи при температуре 1673-1733 К, Разливку чугуна проводят в виде заготовок "Треф", из которых готовят образцы для механических испытаний и шлифы для металлографических исследований.1242537 Та блица Содержание компонентов, мас, 7 Компонент Известныйчугун Предлагаемый чугун 4 56 Углерод 2,4 2,3 2,4 3,0 2,0 3,2 0,3 0,2 0,6 1,2 1,0 0,1 2,7 3,2 5,0 5,8 2,0 18,7 9,3 18,7 19,2 8,5 Никель 1,00,2 0,1 0,3 0,5 Титан 0,04 0,7 0,5 Алюминий 0,3 0,7 0,03 0,01 0,6 0,2 0,4 0,6 Молибден 0,05 0,8 Тантал 0,2 0,4 0,5 0,05 0,8 Иттрий 0,03 0,05 0,07 0,01 0,2 Осталь- ОстальЖелезо Осталь- ОстальОстальОстальное ное ное ное ное ное Показатели звестный Предложенный чугун Предел прочности, МПа, 293 К 0 850 5 580 60 640 923 К 32 510 560 0 38 42 дарная вязкость, Дж/см, при."293 К 273 14,2 2 720 245 5 31 9 28 32 1515 3170 1780 21 ермическая с Газоабразивный при скорости п температуре, К КремнийХромМарганец ойкость, цикл износ, мг/гс отоков и при Та блица 21242537 Продолжение табл. 2 Предложенный чугунеюЭ 4Показатели 2 0 м/с: 293 60 32 108 3 5 57 2 34 икционная теплостойкостьи 923 К, Ж 6 142 14 10 26 Стойкость лопастей дымососов, ч 434 446 4 209 Составитель Г.ДудикТехред И.Ходанич Корректор Л.Патай дактор В.Петра 3670/27Тираж 567 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д . 4/5