Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области металлургии и технологии машиностроения , в частности к изысканию составов белых чугунов для работы в условиях ударно-абразивного износа. Цель изобретения - повышение удароустойчивости при сохранении уровня твердости и ударной вязкости в литом состоянии. Чугун имеет следующий химический состав, мас.%: С 3,2-3,6; Si 0,8-1,1; Мп 1,0-2,0; Сг 5,0-7,0; V 1,5-2,0; Мо 1,0-2,0; Си 0,1-1,0; Fe - остальное. Чугун имеет следующие свойства: 0 55-80 кДж/м ; HRCj 59-63; число ударов до разрушения 66-91, 1 табл. с S СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

umS

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф «М Ь Ю ВВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3881220/22-02 (22) 09.04 ° 85 (46) 15.03.87. Бюл. N 10 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И. Брежнева (72) Ю.Н. Таран, И.Е. Рябчий, Л.M. Снаговский, З.Я.Василев, П. Ф. Нижниковская, Т. М. Миронова, В.И. Снаговский, Д.В. Пудиков, Б.В. Станиловский, A.È. Ярмоленко, А.Л. Кременчугский и В.Ф. Карпенко (53) 669. 15-196 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

511377, кл. С 22 С 37/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 1070196, кл. С 22 С 37/f0, 1982. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к области металлургии и технологии машиностроения, в частности к изысканию составов белых чугунов для работы в условиях ударно-абразивного износа.

Цель изобретения — повышение удароустойчивости при сохранении уровня твердости и ударной вязкости в литом состоянии. Чугун имеет следующий химический состав, мас.X: С 3,2-3,6;

Si 0,8-1,1; Мп 1,0-2,0; Cr 5,0-7,0;

U15 2 0;Мо1 0 20;Си 01 — 10;

Fe — остальное. Чугун имеет следующие свойства: 0„55-80 кДж/м ; HRC> 59-63; число ударов до разрушения 66-91. 1 табл.

1296624

Изобретение относится к металлургии и технологии машиностроения, в частности к изысканию составов белых чугунов для работы в условиях ударноабразивного износа. 5

Целью изобретения является повышение ударно-усталостной прочности при сохранении уровня твердости и ударной вязкости в литом состоянии.

Пример. В индукционной печи

ИЧТ-1 был выплавлен ряд плавок известного и предлагаемого составов. В качестве шихтовых материалов были использованы литейный чугун Л6, ферросилиций ФС4 5, ферромарганец ФМн

2,0, феррохром ФХ800А, феррованадий

ФВд35б, ферромолибден ФМо60, медный лом, стальной лом (сталь 3). Чугун, феррохром и стальной лом заваливали в тигель печи и расплавляли. После этого последовательно вводили ферросилиций, ферромолибден, медный лом, феррованадий и ферромарганец (каждый после полного растворения предыдущего). Температуру расплава доводили до 1430-1450 С (измерялась пирометром). Чугун разливали в ко— кильные формы для получения цилиндрических отливок диаметром 50 мм и высотой 200 мм, а также шаров диаметром 60 мм. После кристаллизации отливки выбивали из кокилей и далее часть из них охлаждали на воздухе,. о а часть — со скоростью 3 С/мин в муфельной печи.

Выбор интервалов содержания компонентов обусловлен следующими причинами.

Формула изобретения

Содержание углерода в интервале

3,2-3,6 мас.Ж обеспечивает отсутствие в сплаве первичных карбидов, снижающих комплекс механических свойств, и определяет минимально допустимую объемную долю карбидной составляющей с точки зрения износостойкости.

Содержание кремния 0,8 мас.7 выбрано исходя из минимально допустимой концентрации для обеспечения жидкотекучести расплава. Верхний предел 1, 1 мас. обусловлен необходимостью обеспечения большой прокаливаемости чугуна.

Марганец в количестве не менее

1,0 мас.Ж необходим для подавления

/ пленообразования при литье и обеспечении прокаливаемости. Увеличение содержания марганца более

2,0 мас. Е приводит к появлению боль. шого количества остаточного аустенита.

Интервалы содержания хрома 5,07,0 мас.X ванадия 1,5-2,0 мас.X и молибдена 1,0-2,0 мас.X обеспечивают получение в структуре метаста- ° бильного хромистого карбида с высокой пластичностью. В случае невыполнения этого соотношения появляется большое количество цементита или стабилизируется карбид М С, что негативно сказывается на ударной вязкости сплава.

Медь в количестве 0,1-1,0 мас.X вводится в сплав вместо эквивалентного количества марганца для повышения прокаливаемости матрицы. Большее количество нерационально ввиду ограниченной растворимости меди в твердом растворе чугуна.

Из цилиндрических отливок вырезали образцы для механических испытаний.

В ходе испытаний измерялись ударная вязкость на образцах 4 10 х х 60 мм и твердость на образцахф15х х15 мм, вырезанных из цилиндрических отливок. При этом использовался ма— ятниковый копер 2130 KM — 03 (база

50 мм) и твердомер ТК-2. Отлитые шары испытывались на усталостную долговечность на копре с энергией удара 650 Дж.

Химический состав и результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что чугун предложенного состава обладает большей удароустойчивостью, чем прототип, а также сохраняет достаточно высокий уровень ударной вязкости и твердости.

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, молибден, медьижелезо, отличаю— шийся тем, что, с целью повышения ударно — усталостной прочности при сохранении уровня твердости и ударной вязкости в питом состоянии, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.K:

Углерод 3 2-3,6

Кремний 0,8-1, 1

Марганец 1,0-2,0

Хром 5,0-7,0

1296624

1,5-2,0

1,0-2,0

Ванадий

Молибден

О, t-1,0

Остальное

Медь

Железо т

Содеркание злементов, мас.2

Ударная

i вязкость

Cr Pe КС,кДаlм> дость, Число удаСз ров до рав» ру>венин

Чугун

С Si Nn Сг V Mo

Предлагаемый

60

1, О 1, О Остальное

2,0

5,0

1>0

59

2,0 0,1

2,0

2,0 5,0

2**

60

7,0 2,0

0,11,5

2,0

60

2,0

1,0

7,0

4е*

П

80

l >5

2,0

5,0

60

5,0

1,5

2,0

60

1,0, 7>0

1,5

62

7 О

1,5

2,0

2,0

I°

2,0

5,0

5,0 2,0

63

1,0

10е*

60

1>5

7,0

2,0

11*

66

2,0 7,0

1,5

12" *

Известный

58

0;59 4 66 2 38 2 54 1,19

2,46 8,23 2 ° 77 2,31 1,27

3,11 1 46

2,82 0,65

13**

56

t4*! °

2,94 1,71 2 34 8,08 1,16 0,88 0 035

3,77 1,32 0,73 4,24 2,40 0,83 0,08

3 ° 71 О 72 2 30 7 54 !,35 О ° 90 1 31

3>85 1>54 О ° 73 4>49 1>17 2 ° 22 1 ° 28

45! 5**

65

° I

16*

35

° I

30

7**

18*

59

° I

2,8 2,2

3,2 2,8

3,4 3,2

2,3

4,2

0,7

0,2 1,2

2,5 0,9

0,3 О,!

59

Известный

Прототип**

Прототип

° t

3,6

6,8

0,8

60

0,2

3,6

7,0

*Скорость охлакдения образцов с литейного нагрева в интервале 900-300 С я*3 С/мнн.

Редактор К.Волошук

Заказ 722/31 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3,2 0,8

3,2 1,1

3,2 0,9

3,2 0,9

3,4 1,1

3,4 0,8

3,4 0,8

3,4 1,1

3,6 . 0,9

3,6 0,9

3,6 1,1

3,6 0,8

1,0 1,0

2,0 О,t

1>5 0,1

1,0 ltO

2,0 0>t

1,5 0,1

1,О 1,0

2,0 0,1

1 5 0,1

Составитель Н. Косторной

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор А. Обручар