Чугун

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ глерод;ром,ч ахраа- щем ова иту при чев тво ССС 1974. о СССР 1978. Ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП"ИЙ(54)(57) ЧУГУН, содержащий у кремний, марганец, никель, х медь, азот-и железо, о т л и ю щ и й с я тем, что, с цель повышения износостойкости при нении коррозионной стойкости, эанные компоненты взяты в сле соотношении, мас.%:Углерод 1,7-1,9 Кремний 1,6-.1,9МарганецНикель 8,2-9,0 Хром 1,8-2,7 Медь 5,5-6,5 Азот 0,02"0,05 Железо Остальное30 40 дель доотегеетол тем, что Ъ тугуне, содержащем углерод, кремний,марганец, никель, хром, медь, азоти железо, укаэанные компонентывзяты в следующем соотношении,масе:Углерод 1,7-1,9Кремний 1,6-1,9Марганец 1,8-3,2ЕЕикель 8,2-9,0Хром 1,8-2,7Медь 5,5-6,5Азот 0,02-0,05железо Остальное 60 Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию сос"тавов чугуна для изготовления литыхизделий, работающих в условияхтрения в агрессивных средах.Известен чугун Е 11, содержащий, 5вес.:Углерод 3,0-3,8Кремний 2,0-2,5Марганец 8,0-11,0Никель 0,8-1,5 10Медь 2,5-3,5Алюминий 0,8-1,2железо ОстальноеУказанный чугун имеет низкиемеханические свойства в литом состоянии и обладает плохой обрабатываемостью при резании вледствиебольшого количества карбидов в структуре.Наиболее близким к предложенномуявляется чугун 2, содержащий,вес,:Угрерод 2.,5-3,0Кремний 1,7-2,5Марганец 0,5-0,9Никель 9,0-11,025Хром 1,1-24Медь 5,5-6,5Азот 0,01-0,05Железо ОстальноеЭтот чугун имеет аустенитнуюструктуру металлической основы иобладает следующими свойствами:Предел нр;ности прирастяжении, кГс/мм 23,2-34,0Предел прочности 35при изгибе, кГс/мм 45,0-62,0Стрела прогибапри расстояниимежду опорами,300 мм, мм 4,2-8,9Твердость поБринеллю, НВ 169-200Скорость коррозии,мм/год 0,015-0,023Известный чугун обладает хорошейкоррозионной стойкостью, но имеетнизкую износостойкость и относительно высокую стоимость.Цель изобретения - повышение. иэносостойкости чугуна при. сохранении коррозионной стойкости. В предложенный чугун, выплавляемый по принятой технологии, вводятшихтовые материалы из расчетасодержания в сплаве, мас,: углерод 1,7-1,9, кремний 1,6-1,9,марганец 1,8-3,2,никель 8,2-9,0,хром 1,8-2,7, медь 5,5-6,5 и азот0,02-0,05.При таком соотношении ингредиентов чугун имеет более высокую износостойкость, чем прототип прикоррозионной стойкости на том жеуровне., Повышение содержания марганцас 0,5-0 д 9 до 1,8-3,2 обеспечиваетповышениеизносостойкости, Увеличение его содержания выше 3,2 приводит к снижению обрабатываемостисплава за счет увеличения количествакарбидной фазы. При содержаниимарганце ниже 1,8 не обеспечиваетсятребуемая износостойкость чугуна ине достигается полная аустиниэацияматрицы,Указанное содержание марганцапозволяет снизить содержаниеникеля до 8,2-9,0 мас. без ухудшения коррозионной стойкости сплава.При содержании никеля ниже 8,2наблюдается понижение коррозионнойстойкости сплава вследствие бездиффузионного перехода -0(,и образования мартенсита,Увеличение его концентрации выше9,0 нецелесообразно иэ-за повышениястоимости сплава.Повышение содержания хрома посравнению с прототипом объясняетсянеобходимостью получения стабильнойаустенитовой основы во всем интервале температур эксплуатации изделий, Присутствие хрома более 2,7нецелесообразно, поскольку не достигается усиление положительногоэффекта, Содержание хрома ниже1,8 не обеспечивает требуемойстабильности аустенита и, кроме того,привоцит к снижению механическихсвойств чугуна.Повышение содержания углеродавыше 1,9, вызывает снижение коррози"онной стойкости сплава из-эа возникновения большого количества микропар(графит-матрица) являющихся очагамикоррозии. При содержании углероданиже 1,7, ухудшаются технологические свойства чугуна вследствие снижения жидкотекучести расплава. Крометого, укаэанное содержание углеродав сочетании с приведениым количеством кремния 1,6-1,9 обеспечиваетполучение устойчивого количестваазота 0,02-0,05, необходимого длядостижения высоких механическихсвойств и высокой стабильности аустенитовой матрицы.П р и м е р. В индукционной высокочастотной печи при нагреве до1740-1750 К выплавляют чугун трехсоставов (предложенный) и известныйчуГун . Присадка азотированногоФерролрома (мелкая Фракция) осуществляется в конце плавки за 5-10 миндо разливки чугуна по формам. Результаты испытаний приведены в таблице.1041598 0с см сч с 1 тф М сЧ сч сЧ р р р с ь с р рф р сч аСЧ сЧ р р ръ с р р р.3 Р 3 й тУ Сщ О 1 сч сч сч сЧ сй фссО Э 3 й М О с 3 (Р сО сй . 1 Л с 3 3 С 3 О р ф сЧР 1 сЧ с ъ й ф ф ф чР сч сч мЭЮ 3 Л т 4с ъЮ сй йД с с 1 р с ч1 1 1 1 1 3 й 1 р 1 11041598 Чугуны предложенного состава имеют стабильную аустенитную основу, а свойства их укладываются в пределы:. Составитель Н. КосторнойРедактор А. Долинич Техред М,Костик Корректор. А. Тяско Эакаэ 7070/28 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Предел прочности при растяжении, МПаПредел прочности при изгибе, МПа Стрела прогиба300, ммСкорость коррозии, мм/год Износостойкость, г,/ч Д 2 бб480-545 4,8-7,2 0,017-0,022 0,021-0,028 Эксплуатационные свойства предложенного чугуна превосходят характеристики известного сплава. Это позволяет иэготав,ивать иэ предложенного чугуна детали, обладающие 5 повышенной надежностью и долговечностью в работе.Использование предложенного чугуна взамен известного дает экономию64 р. на тонну годного литья, при 1 О этом экономия складывается из снижения стоимости легирующих материалов, снижения расходов на эксплуатацию оборудования за счет повышения стойкости изделий из предложенного чугуьа и т.п.