Легированный белый чугун для отливки мукомольных валков

Легированный белый чугун для отливки мукомольных валков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЛЕГИРОВАННЫЙ БЕЛЫЙ ЧУГУН ДЛЯ ОТЛИВКИ МУКОМОЛЬНЫХ БАЖОВ, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения прочности и ударной вязкости, он дополнительно содержит медь, молибден , ванадий и церий при следующем Соотношении компонентов, мас.%: 2,8-3,5 Углерод 0,5-1,4 Кремний 0,2-0,5 Марганец 0,20-0,35 Хром 1,2-1,8 Никель 0,8-1,5 . Медь 0,2-0,4 Молибден 0,10-0,35 Ванадий СП 0,15-0,25 Церий С Остальное Железо

„„SU„„11 4 2 A

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(s1) С 22 37/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3550972/22-02 (22) 07.02.83 (46). 30.06.85. Бюл. N - 24 (72) О.В.Пузырьков-Уваров, Н.А.Будагъянц, Г.M.Белокопытов, А.И.Зотьев, Э.С.Сенчилов, N.Ñ.Ãoðÿííèêñâ, А.Б.Демский и А.Г.Аронов (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л.И,Брежнева и Воронежский технологический институт (53) 669.15-196 (088.8) (56) Чугун, вальцы мукомольные. ТУ14-2-241-76.

Авторское свидетельство СССР

У 216955, кл. С 22 С 39/08, 1966. (54)(57) ЛЕГИРОВАННЫЙ БЕЛЫЙ ЧУГУН

ДЛЯ ОТЛИВКИ МУКОМОЛЬНЫХ ВАЛКОВ, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, о т л и ч аюшийся тем, что, с целью повышения прочности и ударной вязкости, он дополнительно содержит медь,-молибден, ванадий и церий при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Углерод 2,8-3,5

Кремний О, 5-1,4

Марганец 0,2-0 5

Хром 0,20-0,35

Никель I, 2-1,8

Медь 0,8-!,5

Молибден 0,2-0,4

Ванадий 0 10-0 35

Церий 0,15-0,25

Железо Остальное

1 164302

Изобретение отйосится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливки мукомольных валков.

Целью изобретения является новы- 5 шение прочности и ударной вязкости.

Состав и свойства предлагаемого и известного чугунов представлены в таблице, Количество пластинчатого ледебурита в структуре белых чугунов увеличивается по мере снижения степени их эвтектичности. Наибольшее влияние на него оказывает содержание углерода. Поэтому снижение его концентрации в чугуне до 2,8 мас.X повышает прочность и ударную вязкость. Дальнейшее уменьшение содержания углерода вызывает ухудшение литейных свойств (увеличейие усадки и ухудшение жидкотекучести), которое является причиной появления брака отливок. Увеличение концентрации углерода до

3,5 мас.% в белом чугуне повышает количество карбидной фазы и твердость 25 (износостойкость) валков. Однако при более высоким содержании углерода уменьшается доля пластинчатого ледебурита в структуре чугуна.

Кремний является сильнейшим гра- 30 фитиэирующим элементом и пределы его содержания выбраны с учетом нейтрализации карбидизирующего влияния ванадия и молибдена. Поскольку он вместе с углеродом предопределяет степень эвтектичности, то уменьшение его концентрации менее 0,5 мас.% ухудшает литейные свойства и не обеспечивает нейтрализации ванадия и молибдена. При увеличении концентра- 40 ции выше 1,4% степень графитизации увеличивается настолько, что .в структуре появляются включения графита и износостойкость чугуна снижается.

Марганец влияет на строение коло- 45 ний аустенито-карбидной эвтектики, но повышает дисперсность продуктов превращения аустенита, что проявляется при концентрации его только более

0,2 мас.%. Однако при содержании

50 его более 0,5 мас.X такое влияние марганца проявляется незначительно, а карбидообразующее действие увеличива тся, что ведет к снижению ударной вязкости.

Медь повьппает степень дисперсности продуктов превращения аустенита и может частично в этом отношении заменить более дорогостоящий никель. Однако она имеет ограниченную растворимость в твердом чугуне.

Это не позволяет эффективно использовать ее в качестве заменителя никеля в этом направлении при превышении предела растворимости и предопределяет нижний предел ее концентрации (0,6 мас.% Сц). В интервале концентрации 0,6-1,5 мас.% медь частично выделяется в структуре чугуна в виде самостоятельной мелкодисперсной фазы, что обеспечивает улучшение обрабатываемости чугуна при нарезке рафилей. При увеличении содержания меди выше 1,5 мас.% в значительной степени проявляется ее графитизирующее влияние и твердость чугуна снижается.

Никель, как и медь, повышает степень дисперсности продуктов превращения аустенита. Содержание никеля 1,2 мас.% в присутствии 0,61,5 мас.% меди в структуре рабоче- го слоя валков обеспечивает получение тростита и сорбита. В отличие от меди никель не выделяется в чугуне в виде самостоятельной фазы, но поскольку он влияет на растворимость меди, то его содержание должно быть сбалансировано с содержанием меди. При увеличении содержания никеля выше 1,8 мас,X его графитиэирующее действие проявляется в такой мере, что твердость чугуна снижается °

Хром уменьшает чувствительность чугуна к скорости охлаждения при затвердении и тем самым обеспечивает выравнивание уровня механических свойств по глубине рабочего слоя валков и уменьшение в нем спада твер. дости. За счет этого достигается удлинение времени эксплуатации между переточками валков и увеличение продолжительности их эксплуатационной кампании, Такое влияние хрома проявляется при содержании его в чугуне более 0,20 мас.X. При концентрации его вьппе 0,35 мас.% возрастает количество ледебурита, а количество пластинчатой эвтектики снижается, что приводит к уменьшению ударной вязкости и прочности, Молибден при концентрации в чугуне более 0,2 мас.% (в присутствии никеля и меди ) повышает степень дис« персности продуктов превращения аус1164302 является очень сильным карбидообразующнм элементом, поэтому при содержании его более 0,35 мас.Ж в структуре чугуна появляется большое количество эвтектического цементита, что приводит к снижению ударной вязкости и прочности.

Церий при концентрации 0,150,25 мас.7. обеспечивает получение в

10 структуре чугуна колоний аустенитнокарбидной эвтектики в виде пластинчатого ледебурита. При более низких концентрациях церия колонии аустенито-карбидной эвтектики сохраняют

15 строение ячеистого ледебурита, а при более высоких концентрациях увеличения количества пластинчатого леде= бурита не происходит. тенита и тем самым обеспечивает получение тростита и сорбита при более низких концентрациях никеля и меди. При концентрации молибдена более 0,4 мас.7 такое его влияние ослабевает, а увеличивается карбидизирующее действие . Помимо этого молибден является дорогостоящим и дефицитным материалом, а поэтому дальнейшее повышение его содержания нецелесообразно также и по экономическим соображениям.

Ванадий при концентрации более

0,15 мас.7 размельчает колонии аустенитно-карбидной эвтектики, устраняя тем самым транскристалличность в рабочем слое валков. Однако он

Содержание химических элементов, 7

Чугун

Си

Мп

3,6 0,35 0,28 0,38 2,1

2э8 Оъ50 Оэ20 Оэ20 -1в2

Известный

Предложенный

0,6

3,1 0,95 0,35 0,27 1,5

Ю

3,5 1,40 0,50 0,35 1,8

1,5

Предел прочности при изгибе, кг/мм

Содержание химических элементов, Ж

Ударная вязкость, кг/см

Чугун

Се

Мо

Известный

0,2

0,10 0,15

0,22 0,20

0,35 0,25

0,3

0,4

0,3

0,4

0,3

Предложенный 0,2 Продолжение таблицы