Чугун

, 1154362 4 р 11 С 22 КОМИТЕТ ССС ниЙ и ОТКРыт ГОСУД АРСТВЕНН ЙО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕНИ ЕТЕЛЬСТВ трий полнит пы, сои следуюмас,%: 5 пенко, Эфенона,80 ,80 ,90 ,40 зик русадин н 75 20 10 МедьАлюминиАзот СССР80,ИттрииМеталл,выбранный 54) 7) ЧУГ й, мар емн из группы, содержащей бор и цирконий Железо вана,",зоэости,дий о т чаю повыше ционно ально вит СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Е ИЗОБ(71) Могилевское отделение Фитехнического института АН Белской ССРи металл, выбрдержащей бор ищем соотношениУглеродКремнийМарганецХромТитан содержит ный из гру цирконий, и компоненто 2,6-3 1, 2-1 0,33-0 0,20-0 О, 15-0 0,03-0 0,1-0 0,1-0 0,03-0 0,03-0Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливки методами литья цилиндрических мелющих тел, работающих в условиях трения в коррозионно-абразивных средах при ударном нагружении.Известен чугун 1 для цилиндров шаровых мельниц следующего химического состава, мас,7:Углерод 2,6-3,5Кремний 1, 2-.1,8Марганец 0,3-0,8Хром 0,2-0,5Титан 0,1-0,4Ванадий 0,1-0,25Алюминий 0,1-0,20Сера До 0,15Фосфор До 0,15Железо ОстальноеУказанный чугун имеет низкую кави тационно-эрозионную стойкость.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является чугун, содержащий, мас,%:Углерод 2,6-3,8Кремний 0,6-2,5Марганец 0,33-1,5Хром 0,09-1,0Титан . 0,02-0,40Ванадий 0,03-0,30Медь О, 02-1,0Алюминий 0,02-0,30Азот О,ОО 5-0,04Железо ОстальноеПредел прочности чугуна 125- 150 МПа, твердость 485-525, удароустойчивость при испытании на центробежно"метательной машине 2-127, коррозионная стойкость в среде проточ" ной морской воды 0,02-0,12 г/м г канитационно-эрозионная стойкость при трении 115-162 мг/м гс 2 .2Недостаток известного чугуна нецостаточная термическая стойкость в отливках.Цель изобретения - повышение термической и кавитационно-эрозионной стойкости чугуна в отливках.Поставленная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, медь, алюминий, азот и железо, дополнительно содержит иттрий и ме-. талл, выбранный из группы, содержащей бор и цирконий, при следующем соотношении компонентов, мас7.:,Углерод 2,6-3,5Кремний 1,2-1,8Марганец 0,33-0,8Хром 0,20-0,9Титан 0,15-0,4Ванадий 0,03-0,25Медь 01-0,75Алюминий О, 1-0,20Азот 0,03-0,101 Иттрий 0,03-0,08Металл,выбранныйиз группы,содержащей15 бор и цирконий 0,03-0,07Железо ОстальноеВ предлагаемом чугуне иттрий упрочняет металлическую основу, повы 20 шает термическую стойкость и удароустойчивость, При содержании иттрияв чугуне более 0,08 мас.% снижает ся кавитационно-эрозионная стойкость,а при концентрации его до 0,03 мас 725 влияние на термическую стойкостьи удароустойчивость недостаточное.Металл из группы, содержащей бори цирконий, в количестве 0,03-,0,07 мас.7. повышает кавитационноЗО эроэионную стойкость чугуна. Минимальную концентрацию бора и циркония(0,03 мас.%) выбирают потому, чтониже этой концентрации влияние их накавитационно-эроэионную стойкостьнезначительное, а максимальная(0,07 мас.7) обеспечивает равномерное легирование твердого раствора;Повышение концентрации более0,07 мас.7. снижает удароустойчивость40 чугуна.П р и м е р. Плавку износостой"ких чугунов проводят в открытых индукционных печах с перегревом расплавленного металла до 1770-1820 К.Модифицирование расплавов соликоцирконием или ферробором и иттриемпроизводят в ковшах при заполненииковша на 1/3"1/2 его объема. Усвояемость иттрия составляет 72-84%,5 О бора 86-95%.и циркония 82-89%. Износостойкие отливки и образцы для механических испытаний получают залив",кой модифицированного чугуна в су+хие оболочковые или металлические55 формы,Химические составы чугунов опытных плавок приведены в табл. 1в табл, 2 - результаты механическихиспытаний чугунов опытных плавок. Удароустойчивость определяют прииспытании отливок мелющих цилиндровна центробежно-метательной машинев с оответствии с ГОСТ 24384-80,а кавитационно-эрозионную стойкостьна гидроабразивных установках присредней скорости потоков 65-72 м/с. Термическую стойкость определяютпри термоциклировании по режиму20-ф 1000 С. Из данных табл. 2 следует, что чугун предлагаемого состава 5 обладает повышенной термостойкостьюи кавитационно-эрозионной стойкостьюпо сравнению с известным.Экономический эффект от внедрениячугуна предлагаемого состава равен32 руб. на 1 т отливок.олм ил Щло мло О л оц 1 сО сч сч о лл о о о оломло ало ммло м о л л о о154362 Показатели Свойства 358 550 362 149 536 521 515 518 510 Удароустойчивость Х 0,76 0,12 0,08 0,72 6,0 88 72 148 1 5 2280 2662 2820 1620 128 146 148 100 Свойства Показатели 572 238 372 224 366 520 526 530 495 535 Удароустойчивость, Х 0,06 0,09 1,18 2,24 0,96 2,1 30 97 62 116 78 Предел прочностипри растяжении,ИПа 137 Твердость, НВ 495 Кавитационноэроэионнаястойкость,мг/мф гс Термическая стойкость, циклы Относительнаяиэносостойкость при кор- роэионно-абразивном изнашивании, Х Предел прочностипрн растяжении,.ИПа 535 Твердость, НИ Кавнтацнокно"эроэионнавстойкость,мг/мгс 1880 2300 Та бли ца 2 Продолжение табл.21 О Продолжение табл.2 Показатели Свойства Относительнаяизносостойкость при коррозионно-абразивном изнашивании, 7. 144 116 142 160 118 156 Составитель Н.Косторной Редактор Н,Гунько Техред Т.Маточка Корректор О.Тигорт Тираж 583 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, МОсква, Ж, Раушская наб д. 4/5