Износостойкий чугун для отливок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК и 4 С 22 С 37/10 ЗСРСО ТЕНИЯ ЛЬСТВУ ВИ ТОРСК( ) 6.05,86 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССР У 872590, кл. С 22 С 37/10, 1981.Авторское свидетельство СССР У 834204, кл, С 22 С 37/10, 1981. (54) ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН ДЛЯ ОТЛИВО (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к подысканию износостойких чугунов для отливок, раб тающих в условиях абразивного износа например литых шаров, мелющих тел и катков. Цель изобретения - повышение прокаливаемости и стабильности твердости в отливках, Предложенный чугун содержит, мас.7: углерод 2,5-3,5;кремний 0,8-2,4; марганец 0,3-1,5;ванадий 0,05-0,5; титан 0,05-1,23;фосфор 0,06-0,75; сера 0,02-0,12;бор 0,0.1-0,12; цирконий 0,05-0,23;алюминий 0,04-0,09; медь 0,02-0,05;карбонитриды хрома и/или молибдена0,06-0,8; железо - остальное, Прокаливаемость предложенного чугунапри воздушной закалке составляет 121317 в сравнении с СЧ. 2 табл.13574552цессе эксплуатации. При увеличенииконцентрации меди более 0,05 мас.7начинает проявляться графитиэирующийэффект ь апри концентрации до0,02 мас.7. снижается твердость и износостойкость отливок.Карбонитриды хрома и/или молибденаи микролегируют металлическую основу,10 упрочняют матрицу, повышают твердостьее, прокаливаемость и их стабильность.Нижний прецел их концентрации принятот содержания (Оь 06 мас,7), при котором отмечается заметное повышение15 прокаливаемости отливок шаров диаметром 90-120 мм, а верхний ограниченконцентрацией (Оь 8 мас.7), выше которой снижается стабильность твердости и трещиностойкости,Содержания углерода, марганца икремния приняты из опыта производстваиэносостойких отливок шаров повышенной твердостью и иэносостойкостью.Микролегирующие добавки (ванадий25 0,05-0,5 мас.7, бор 0,01-0,12 мас.7и титан 0,05-1,23 мас,7) обеспечивают повышение твердости и прокаливаемости износостойких отливок. Нижниеих пределы обусловлены низкой ста 30 бильностью прокаливаемости иэносостойких отливок при меньших концентрациях, а при более высоких концентрациях снижаются характеристики удароустойчивости, трещиностойкости истрелы прогиба. Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию иэносостойких чугунов для отливок, работающих в условиях абразивного износа,например литых шаров, мелющих тел икатков,Цель изобретения - повышение прокаливаемости и стабильности твердоств отливкахПредлагаемый износостойкий чугунсодержит компоненты в следующем соотношении, мас.7:Углерод 2,5-3,5Кремний 0,8-2,4Марганец 0,3-1,5Ванадий 0,05-0,5Титан 0,05-1,23фосфор 0,06-0,75Сера 0,02-0,2Бор 0,01-0,12Цирконий Оь 05 Оь 23Алюминий 0,04-0,09Медь 0,02-0,05Карбонитриды хромаи/или молибдена Оь 06-Оь 18Железо ОстальноеЧугун может содвржать в качествепримеси до 0,2 мас.7. никеля,Дополнительное введение цирконияв количестве 0,05-0,23 мас.7. измельчают структуру чугуна в отливках,повышает прокаливаемость .при воздушной закалке, трещиностойкость и стабильность структуры в отливках и после их термообработки, что обеспечиваетповышение стабильности твердости, иэносостойкости и эксплуатационныхсвойств. При концентрации циркониядо 0,05 мас.7 стабильность структуры 40и твердости в литых шарах недостаточная, а при концентрации циркония более 0,23 мас,7 снижается трещиностойкость и удароустойчивость.Алюминий в количестве 0,04 450,09 мас,7 оказывает раскисляющее истабилизирующее влияние, способствуяуменьшению содержания неметаллическихвключений и повышению стабильноститвердости и износостойкости. При концентрации алюминия до 0,04 мас,7 раскисляющее и стабилизирующее влияниенедостаточное, а при увеличении концентрации алюминия более 0,09 мас.7.снижается твердость отливок и их рокаливаемость,Медь при содержании 0,020,05 мас.7. повышает твердость и иэносостойкостьь их стабильность в проФосфор (Оь 06-Оь 75 мас,7) и сера (Оь 01-Оь 12 мас.7.) оказывают отбеливающее влияние, увеличивая твердость отливок и характеристики износостойкости и твердости, При увеличении концентрации фосфора более 0,75 мас.7 и серы более О,2 мас,7. снижаются характеристики трещиностойкости и удароустойчивости, увеличивается неоднородность структуры и твердости чугуна в отливкахП р и м е р. Проведены плавки чугунов известного и предлагаемого составов с использованием предельных и литейных чугунов, металлолома, ферросплавов и лигатур, Температура вью плавляемого чугуна не менее 1400 С. феррованадий, феррофосфор, азотированные феррохром и ферромолибден вводят в плавильную печь, а ферротитан, комплексные лигатуры СЦРь СЦРи модифицирующие добавки присаживают в ковш перед заливкой расплава из1357455 4мости и износостойкости и более стабильной твердостью, чем известный. 3печи, Из микролегнрованного чугуна отливают технологические пробы, образцы и отливки мелющих тел и шаров. Температура заливки литейных форм 1340-1370 С,В табл. 1 приведены химические составы износостойких чугунов ряда плавок. Содержание ингредиентов в чугунах определяют по стандартным методикам количественного дифференцированного химического анализа. В табл. 2 приведены механические н технологические свойства износостойких чугунов опытных плавок. Стабильность твердости в отливках шаров диаметром 90 и 20 мм проводят после нх нормализации с температуры 860- 880 С. При испытании на трещиностойкость и прокаливаемость в качестве эталона используют серый чугун марки СЧ 25, Износостойкость и твердость. чугунов определяют по ГОСТУ. В качестве абразивного материала при испытании на износ используют электрокорунд зернистостью В 16-П относительным содержанием влаги 0,12-0,147Как видно из табл. 2, предлагаемый износостойкий чугун обладает более высокими значениями прокаливаеФормула и э о б р е т е н и я Износостойкий чугун для отливок,содержащий углерод, кремний, марганец, ванадий, титан, фосфор, серу, бор и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияЬрокаливаемости и стабильности твердости в отливках, он дополнительно содержит. цирконий, алюминий, медь, карбонитриды хрома и/или молибдена 15 при следующем соотношении компонентов, мас.Х:Углерод 2,5-3,5 Кремний 0,8-2,4 Марганец 0,3-1,5 20 Ванадий 0,05-0,5Титан 0,05-1,23 Фосфор 0,06-0,75 Сера 0,02-0,12 Бор 0,01-0,12 Цирконий 0,05-0,23 Алюминий 0,04-0,09 Медь 0,02-0,05 Карбонитриды хромаи/или молибдена 0,06-0,18 З 0 Железо Остальное1357455 Трещино- стойИзносостойСтабильность Состав чу окаливание рдостьивок,НВ твердости литых шаров, 7 диаметром, мм ст и воздушй з акалке7. г м ч сть,0 0-1 18-12 8 330-37 5 350-38 132 131 2-12 7 95 27-13 5-36 342 12 21-1 7-3 32 56-382 5-1 5 аи 8-3 125 3-1 47-12 12 10 52-7 2-1 12 4 77 6 17 58-111 10 01-28 101 12(известный оставитель Н. Шепитькоехред М.Ходанич Корректор А, Обруча едак Рогул аказ 597 Тираж 605 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 3035, Москва, ЗК, Подписноего комитета ССий и открытийаушская наб