Чугун

.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А ЗцЕ С 22 С 37/08 Е ИЗОБРЕТЕНИ дий, титан и желе1 ц и й с .я тем,эрозионно-Кави тацстойкости, он домолибден, кальцийсоотношении компоУглеродКремнийМарганецХромНикельВанадийЪтанМоли бд эо, отличаючто, с целью повышения,ионной и термическойполнительно содержити азот.,при следую 1 цвмнентов, вес.%:2,0-2,8 АзотЖелез ЪГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Гомельский прлитехнический институт% 618442, кл, С 22 С 37/08, 1978.3, Авторское свидетельство СССРЖ 707987, кл. С 22 С 37/08, 1980.30 Изобретение относится к металлургии,в частности, к изысканию белых чугуновс повышенной эрозионно-кавитационнойи термической стойкостью.Известен чугун 1следующего химического состава, вес.%:Углерод 1,7-4,0Кремний О, 1-5,0Марганец 1,2-10,0Молибден 0,1-2,010Медь 2,0-5,0Элементы иэ группы,содержащей хром,никель, ванадий от следов до 4,0Железо ОстальноеИзвестный чугун в отливках имеетмартенситную или аустенитную металлическую основу, но обладает недостаточнойэрозионной стойкостью в газообразных игидроабраэивных средах. Низкая технологическая пластичность не позволяет получать изделия с высокой кавитационнойстойкостью.Известен износостойкий чугун 2,содержащий, вес,%:Углерод 2,2-3,4Кремний 1,0-2,6Марганец 1,5-7,1Никель 1, 0-2,6Титан О, 1-0,5Сурьма О, 1-0,5Берий 0,02-0,5Азот 0,02 м 0,3Железо ОстальноеПосле нормализации с температуры 351050-1100 С отливки из этого чугунаойидают удовлетворительной кавитацион-ной стойкостью в гидроабразивных средах (0,0025-0,0085 г/ч).40Однако низкая технологическая пластичность и динамическая прочность снижают эксплуатационную стойкость чугуна в газоабразивных средах.Наиболее близким к предлагаемому 45по технической сущности и достигаемомурезультату является чугун :3 3 следуюййго химического состава, вес.%:Углерод 1, 8-2,8Кремнийф ф 50Марганец 5,0-10,0Никель 0,1-2,0Хром 0,5-2,0Ванадий 0,2-0,4Титан 0;03-0,1Железо Остальное55Иэвестнйй чугун в деформированномсостоянии имеет. следующие свойства:твердость по Бринеллю 3050 4470 МПа; предел прочности 623-843 МПа и потеря массы после 3 ч испытаний 8-22 мг,К недостаткам известного чугуна следует отнести неудовлетворительные эрозионно-кавитационные свойства и низкую термостойкос и, вызывающую снижение эксплуатационных свойств из-эа появления трещин при колебаниях темпе- ратурЫ.Йель изобретения.- повышение эрозионно-кавитационной и термической стойкости.Поставленная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, титан и железо, дополнительно содержит молибден, кальций и азот при следующем соот- ношении компонентов, вес.%:Углерод 2,0-2,8 Кремний 0,4-0,8 Марганец 5,0-10,0 Хром 0,5-2,0 Никель 0,1-1,8 Ванадий 0,1-0,4 Титан О, 03-0,3 Молибден О, 1-0,9 Кальций 0,02-0, 1 Азот 0,01-0,1 Железо Остальное Молибден в количестве 0,1-0,9 вес.% . упрочняет металлическую основу и повышает эроэионно-кавитационные свойства чугуна. При увеличении содержачия моГлибдена более 0,9 вес,% уменьшается технологическая пластичность, а при снижении содержания молибдена менее 0,1 вес,% его влияние на эроэионно-кавитационные свойства незначительно.Кальций в количестве 0,02-0,1 вес.% оказывает благоприятное влияние на макроструктуру и очищает границы зерен в отливках, Нижний предел принят от количества, с которого начинает сказываться его модифицирующее влияние на структуру, а при увеличении его содержания более 0,1 вес.% начинает снижаться термостойкость чугуна. Азот в количестве 0,01-0,1 вес.% в сочетании с титаном и ванадием образует мелкодисперсные нитрида, способствующие измельчению литогозерна и повышению термической стойкости чугуна.Повышение содержания азота более 0,1 вес.% снижает технологическую пластичность, а при уменьшении содержания азота ниже 0,01 вес.% заметно снижаются термическая и эроэионная стойкость.3, 10149Й табл, 1 приведены химические составы исследованных чугунов, вьптлавлен" ных в индукционных печах с основной . футеровкой тиглей, разлитых на горизонтальных установках непрерывной разливки и деформированных с уковом 4,0 на гидравлическом прессе.Кавитационная стойкость чугунов определялась на установках гидроабраэивного . изнашивания при скорости потока 38- . 1 О 37 м/с и концентрации кварцевых частиц 6,8-6,7 г/л средней твердостью Н .98.1 МПа. Короэионно-усталостная стойкость, при кавитации определена на струеударных установках, а эроэйонный 33 износ - на стендах газоструйного износа с высокой концентрацией твердых частиц (57-66 г/м ) в газовых потоках.3 60 4В табл. 2 приведены данные експери" ментальных исследований эрозионно-кави, тационной смйкости и других свойств чугунов. Данные табл. 2 показывают, что чугун предлагаемых составов 3 э) имеет более высокую эрозионно-кавитационную и термическую стойкость, которые обеспечивают снижение процессов цидродннамического размыва и поверхностного,разрушения, в результате чего увеличивает-: ся срок службы деталей из этого чут,уйа. Экономический зфект от внедрения предлагаемого чугуна составит 4,3- 6,5 млн. руб. на тонну готового метал,8 86 7 2 актор П. 141 5 Тираж 62 НИИПИ Государственн по делам изобре 13 О 35, Москва, Ж7 Поднисноеого комитета СССРтОний и офукрыфжй5, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ПП