Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к метал- . лургии и может быть использовано в производстве режущего инстру 1ента. Цель изобретения - повышение ударной вязкости, твердости и износостойкости . Чугун содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: С 3 - 4,2; Si 0,1-1,0; Мп 0,5-1,5; Сг 25 - 30; Си 0,5-5,0; Мо 0,5-5,0; Ni 1,0- 3,5, Ti 1-1,5; V 0,1-2,5; Zr 0,5 - 5,0; N 0,05-0,1; Al 0,1-0,5; Nb 0,1-1,5; Ca 0,02-0,10; Mg 0,02-0,1; Ba 0,02-0,1; P3M 0,02-0,1 и Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Ti V, Zr, N, Al, Ub, Ca, Mg, Ba и P3M обеспечивает повьшение ударной . вязкости в 1,33 раза, твердости в 1,14 - j 1,16 раза и износостойкости в 1,6-1,8 раза. 2 табл. С/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО11ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) (51) 4 С ?2 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3986001/31-02 (22) 09,12,85 (46) 23.11.88. Бюл, У 43 (71) Киевский институт народного хозяйства им. Д.С.Коротченко (72) В.Н.Белов, B.Â.Kàçàðöåâ, Д,М.Колотило, Д.В.Краля и А.В.Мохорт (53) 669.15-196 (088,8) (56) Ревис И,А. Структура и свойства режущего инструмента. — Л.: Машиностроение, 1972, с. 85.

Ципин И,П, Износостойкие отливки из белых легированных чугунов. Обзор. — М.: НИИМАШ, 1983, с. 32-33. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в производстве режущего инструмента.

Цель изобретения — повышение ударной вязкости, твердости и иэносостойкости. Чугун содержит компоненты при следующем соотношении, мас.l: С 3—

4;2; Si 0,1-1,0; Мп 0,5-1,5; Сг 25

30; Си 0,5-5,0; Мо 0,5-5,0; Ni 1,0—

3,5, Ti 1-1,5; Ч 0,1-2,5; 7г 0,5—

0,1-1,5; Са 0,02-0,10; Мс 0,02-0,1;

Ва 0,02-0,1; РЗМ 0,02-0,1 и Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Ti V Zr N А1, БЬ, Са, Ми, Ва и РЗМ обеспечивает повышение ударной . вязкости в 1,33 раза, твердости в 1,141,16 раза и износостойкости в

1,6-1,8 раза. 2 табл.

1439145

Изобретение относится к металлургии, в частности для разработки составов чугуна, нреимущетсвенно для резцов применяемых для обработки сплавов с пригаром и окалиной, Цель изобретения — повышение удар- ной вязкости, твердости и износостойкости

Выбор граничных пределов элемен-тов, дополнительно ввеценных в состав чугуна, (T.,V,Za,N,Al,Ab,Ñà,Mg, Ва и PM3) обусловлен следующим.

Добавки ниобия (1-1,5 мас. ) и титана (1-1,5 мас. ) способствуют >зы- 15 делению стойких комплексных карбидов хрома, которые положительно влияют на прочность -.цепления кристаллов в матрице чугуна, Они связывают углерод в нерастворимые соединения, кото- 20 рые в процессе термообработки не разлагаются. При вводе в состав чугуна менее 1 мас ° ниобия и менее мас. титана стойкость выделяемых таких прочных комплексных карбидов хрома снижается. Ввод более 1,5 мас. ниобия и более 1,5 мас. . титана приводит к получению в высокохромистых чугунах крупных выделений карбидов,которые отрицательно влияют на проч- 30 ,ность сцепления кристаллов, что и влияет на свойства чугуна.

Наличие в составе чугуна азота в количестве 0,05-0,1 мас. способствует образованию карбонитридов хрома,, ванадия, которые увеличивают твердость, износостойкость, а следовательно, и режущие свойства чугуна.

Нитриды и карбонитриды ванадия своей стабильностью позволяют связывать 40 углерод в соединения, обладающие повышенной стойкостью к абразивному изнашиванию в процессе резания инструмента по шлаковой корке, пригару и окалине. При содержании в чугуне ме- 45 нее 0,05 мас. азота его действие на повышение абразивного изнашивания чугуна не проявляется. Ввод в чугун более О,I мас, азота приводит к охрупчиванию и скалыванию режущей крсм- 0 ки резца.

Дополнительное введение в состав чугуна в комплексе модифицирующих элементов таких как кальция (0,62—

0,1 мас,,), магния (0,02-0,1 мас./), 5g бария (0,02-0„1 мас.,) и редкоземельных металлов (0,02-0,1 мас. ) совместно с элементом-раскислителем алюминием (0,1-0,5 мас. ) вызывает глубокое раскисление, дегазацию, десульфураиию чугуна„ спо.-обствует измельченпю первичной структурь> чугуна, к выделению сложных комплекс .ых карбидов в наиболее. благоприятной глобулярной форме, обеспечивающей хорошее удержание их на поверхности режущей кромки, что увеличивает износостойкость чугуна. При вводе в чугун . таких активных элементов-модификаторов как кальций, магний, барий и ред— коземельных металлов в количестве менее 0,02 мас,X их действие на глубокое рафинирование чугуна от серы, кислорода, водорода не проявляется, а также такое количество не содействует измельчению первичной структуры чугуна. Ввод в состав чугуна более 0,1 мас.% кальция, магния, бария и редкоземельных металпов вызывает образование крупных выделений карбидов, что нежелательно при получении прочной и износостойкой кромки резца, Алюминий в количестве 0,1-0,5 мас. в составе чугуна выполняет. роль элемента-раскислителя. При содержании в чугуне менее О,l мас.% алюминия его действие как раскислителя не проявляется, ввод в чугун более 0„5 мас. алюминия приводит к сии>кению его износостойкости.

В качестве шихтовых материалов при выплавке чугуна предлагаемого состава используют электродный бой, феррохром, феррованадий, ферр >марганец, ферросилиций, никель гра .улированпый„ медь катодйую, ферроннобий, ферротитан, ферромолибдеп, лом нпзкоугле— родистый. Элементы-модификаторы вво— дят в виде лигатур 1КККК-6 (магний

9, кальций 6 „ барий 3/, редкоземельньзе металлы 4, ocòà."tüíoå железо и кремний). Лзот ввоцят в чугун в виде азотироваппого феррохрома с содержанием 4 азота.

Химические составы известногo и предлагаемого чугунов, а =aê;êå уровень Нх свойст>з приведены а Tÿ6 .1 и 2.

Как следует из табл. 2, дочолни-.åëû>s>é ввод в состав чугу..а Тi, 7, Zr, Nb, N, Al, Са, Мд, В>з.„Р!13 обеспечивает по сравнению с известпым чугуном повышение ударной ""., -..кости, в 1,33 раза, твердости в 1,1 :

1,16 раза и износостойкостн в .6

1„.8 раза„

Углерод

Кремний

3-4, 2

0,!-1,0

0,02-0, 1

Остальное

Табл»иа 1

Сосер»ав>ье во>е>оме»тов, иас,g T r 1" T-.|. Ч" Г" Г" Г" T

Состав

Qi l Fe т>>а еут >> 1 с. 1>> )>. !»у

Cr Ti

Пр едлат ee»»II

3 25 1,0 3,5 0 5 0,1

5 5 0>05 О>1 0>02 0,1 О,l 0 ° 02 О,l 0стааьпос

I 5

2,5 ?>5 0,08 0 05 0,05 0,05 0,05 0,5

1,0

2,0 1,0 1,5

1,0 1,5 2,5

2 3>5 28 1>2

3 ч ° 2 30 1 ° 5

Пваестныб 2 8 25

l O - »

0>5

0,1

1,О

l>O l>O

С,0

0,1

Таблица 2

Относит ель ная из носостойкость чугуна

Вибрирование чугуна при рез анин

Стойкость

Износостойкость

Механические свойства чугуна

Чугун чугуна резцов, ч чугуна (потеря веса),г

Лж/см

Тв ердо с ть

HRC

Предлагаемый

Отсутст1,8 вует

3,!5

0,22

1,7

3,25

0,24

5,6

3,15

1,6

0,25

69,5

2,0

1,0 Имеется

0,40

60в8

Известный 4 2

Составитель Н.Косторной

Техред Л.Сердюкова

Корректор Н.Король

Редактор Н.Гунько

Заказ 6042/26 Тираж 595

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подпи сно е

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 3, 14391 - 15

Формула изобретения

Чугун преимущественно для режу щего инструмента, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, медь, молибден, никель и железо, о т л и ч а и— шийся тем, что, с целью повып1ения ударной вязкости, твердости и износостойкости, он дополнительно содержит титан, ванадий, цирконий,азот, алюминий., ниобий, кальций, магний, барий, редкоземельные элементы при следующем соотношении компонентов, MBC ° X: 15

Марганец

Хром

Медь

Молибден

Никель

Титап

Б анадий

Цирконий

Азот

Алюминий !!побий

Кальций

Магний

Барий

РеДкоземельные элементы

)Келезо

0,5-1,5

25-30

G,5-5,0

0,5-5,0

1-3,5! — 1,5

0,1-2,5

О, 5-5,0

0,05-0, E

0,1-0,5

О, 1 —.1,5

0,02-0,1

0,02-0,1

0,02-0,1