Износостойкий сплав

Износостойкий сплав

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к производству литых износостойких сплавов, а именно к изысканию износостойких материалов. Цель - повышение твердости, обрабатываемости резанием, предела прочности при изгибе, износостойкости при гидроабразивном изнашивании. Сплав содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 2,0-3,6

хром 12,0-24,0

никель 0,1-0,7

молибден 0,1-0,7

фосфор 0,03-0,50

сера 0,03-0,50

кремний 0,05-0,55

барий 0,02-0,05

железо - остальное. Введение SI и BA повышает HRC до 43-49, износостойкость до 5,0-6,0 отн.ед., σ<SB POS="POST">изг</SB> до 760-810 МПа. Скорость резания 15-16 м/мин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 438601 1/31-02 (22) 29.02.88 (46) 23.02.90. Бюл. Р 7 (7l) Запорожский машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря (72) А.Д,Лещенко, В.В.Лунев, А.Ф,Кузовов, А.И.Осаул

Е,А.Ткаченко, Л.Б.Черепинский и М.Н.Беркун (53) 669.15-196(088.8)

I (56) Патент Японии У9 58-9828, кл. С 22 С 38/44, опублик.23.02.83. (54) ИЗНОСОСТОЙКИЙ СПЛАВ (57) Изобретение относится к производству литых износостойких сплавов, Изобретение относится к металлургии литейных сплавов, а именно к изысканию износостойких материалов.

Цель изобретения — повышение твердости, обрабатываемости резанием, предела прочности при изгибе, износостойкости при гидроабразивном изнашивании.

Предлагаемый сплав, содержащий углерод, хром, никель, молибден, серу, фосфор и железо, дополнительно содержит кремний и барий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод ?,0-3,6

Хром 12,0-24,0

Никель О, 10-0,70

Молибден 0,10-0,70

Сера 0,03-0,50

ФосФор 0,03-0,50

Кремний 0,05-0, 55

„„Я0„, 1544 5 А1 (5l) 5 С 22 С 38/56 38/60

2 а именна к изысканию иэносостойких материалов. Цель — повышение твердости, обрабатываемости резанием, предела прочности нри изгибе, иэносостойкости при гидроабразивном изнашивании. Сплав содержит компоненты в следующем соотношении, мас ° %: углерод 2,0-3,6; хром 12,0-24,0; никель 0,1-0,7; молибден 0,1-0,7; фосфор 0,03-0,50; сера 0,03-0,50; кремний 0,05-0,55; барий 0,02-0,05; железо остальное. Введение Si и Ва повышает HRC до 43-49, износостойкость до 5,0-6,0 отн.ед,,G <> до

760-810 МПа. Скорость резания 1 516 м/мин. 1 табл.

Барий 0,02-0, 05

Железо Остальное

Углерод, взятый в пределах 2,03,6%, обеспечивает получение в струк— туре сплава достаточного количества компактных эвтектических карбидов.

Снижение содержания углерода ниже

2,0% приводит к получению ледебуритной структуры и распределнию карбидов по границам зерен, что значительно снижает прочность и износостойкость сплава, При содержании углерода выше

3 ° 6% снижается трещиноустойчивость 3 сплава, уменьшается его прочность Й и ухудшается прокаливаемость, что ведет к потере износостойкости отливок. Кроме того, при увеличении содержания углерода вьппе 3,6% образуются крупноблочные эаэвтектические!

544835 карбиды, сильно эатупляющие резец при механической обработке сплава„ что ведет к ухудшению обрабатываемости резанием. 5

Хром„ взятый в пределах 12,01

24,0%, обеспечивает получение в структуре сплава высокоизносостойких хромистых карбидов типа (Cr, Fe) С

При снижении хрома ниже 12,07. про- 10 исходит замена атомов хрома в карбидах типа (Cr,Fe)>C > атомами железа т,е. частичная или полная замена обладаюндх высокой стойкостью карбидов (Cr Fe)7 С менее иэносостойкими 15 карбидами типа (Fe, Cr) C, Никель, взятый в пределах 0,1 -0,7%, в сочетании с молибденом обеспечивает прокаливаемость отливок сечением до 150 мм. При содержании никеля 20 ниже 0,1% ухудшается прокаливаемость сплава и„ соответственно, износостойкость. При содержании никеля выше

0,7% ухудшается обрабатываемость резанием, 1(роме того, в матрице нор- 25 мализованного сплава наряду с мартенситом сохраняется некоторое количество остаточного аустенита, иэ-за чего падает его износостойкость, Молибден в пределах 0,1 — 0,7% обес- 30 печивает высокую прокаливаемость сплава, препятствует распаду аустенит» в перлитной области. Во время термической обработки при нагреве до температуры нормализации (1000 С) выделяются мелкодисперные вторичные карбиды молибдена,. способствующие увеличению иэносостойкости сплава.

При содержании молибдена менее

0,1% у сплава снижаются прокаливае- 40 масть и износостойкость. Увеличение содержания молибдена более 0,7% не приводит к дальнейн ему увеличению износостойкости и поэтому является нерациональным, 45

Сера способствует образованию сульфидов железа, располагающихся по границам зерен вокруг компактных хромистык карбидов и выполняющих роль смазочного материала при обработке деталей на металлорежущих станках.

При содержании серы ниже 0,037. в сплаве содержится незначительное количество с сульфидов железа и ухудшается обрабатываемость резанием. Увеличение содержания серы выше 0,5% не приводит к дальнейшему улучшению обрабатываемости резанием, снижает прочность сплава.

ФосФор в пределах 0,03-0,57. способствует увеличению твердости и иэносостойкости вследствие образования фосфидной эвтектики. При содержании

Фосфора менее .0,037. Увеличения твердости не наблюдается из-за отсутствия фосфидной эвтектики. Увеличение содержания фосфора более 0,5% ведет к повышению хрупкости сплава.

Введение и сплав кремния в пределах 0,05-0,55% повышает твердость и износостойкость сплава, При содержании кремния выше 0,55% повышается температура эвтектической кристаллизации, расширяется интервал эвтектического превращения, что препятствует переохлаждению, уменьшается прокаливаемость сплава. Содержание кремния ниже 0,05% способствует увеличению количества рассеянных пор и, следовательно, снижению износостойкости сплава.

Введение в сплав бария позволяет измельчать карбиды, придать им компактную Форму, способствует их равномерному распределению в матрице.

Такая форма карбидов и их распределение в матрице согласно принципу

Шарпи приводят к увеличению износостойкости, снижению внутренних напряжений и повьннению прочности сплава.

Благодаря иэмельчению крупноблочных остроугольных карбидов значительно улучшается обрабатываемость резанием сплава вследствие менее интенсивного затупления резца.

При содержании бария ниже 0,02% изьЖльчение карбидов происходит незначительно и не наблюдается эффекта улучшения свойств. При содержании бария выше 0,05% в сплаве образуется дендритная структура, что ведет к ухудшению иэносостойкости и обрабатываемости резанием.

В таблице приведены значения химического состава сплавов и их свойства.

1544835

I Ф х ь !» я х ! х а э

И Ю

Ю

С

>О

I-l щ >! о

Р> 0»

Д Э!ф

E о н о г>

О о

Э. х

Й е х ф

ctl я а

» о>

I

llI

1»

Ф о д

>х ф д а

Е э >х а х и х

I»o

О ф

Z l

A

Х I о

& 1

1 л

1 о

Х 1

Э о о. ,Я .Я

I L о

1 И 1

1 Е 1 о

1 М 1 оюо л

М а «а> ооо

Ф 1 х

Х I ф I IE 1 а 1

Э I

Ц о

o !

>m

С>! о а

Ю

С»!

1: 1:! ь о а

М ф

I. o

m о

Bl ф

Ц !

t6 х !

»

О

> >х о

m и х

v ц о

Ф х

1:(х

Ф о а о, !

I о

v о >х х о

m E»

>!!

К о х о х

О, ф о m

Ф и а ьО

E" и о и ц !ф

-ах

Ф

1-(о, Ф и

v а о Ф

Я

Jl ! 5 х х

1 о ф О

Z ф аm КЮ о ххо !

»!

l

I

>!!

Ц

Е» Э

v o ю х!

С \

1 О

° > о

1 оюе о-с (О CO про

В» и!ю>о о о о

Ю O

>оаа

С 1 CO О> э Ф I

I

l I 1 1

l! I сч Lm о о о

° ° ° о о о а m»1

О .!

° В O ооо с ъ л О с Éè

° > Э В ооо

>1л Q

Ю (Ч 3/Ъ а ав о о о ооо

3 Г е ооо о о о сч m 1

CV

1

I

om o с CV M

q! ф .а

Ц X

Э Ф а ф

» v

1544835 форм1ула изобретения

Составитель И.Малько

Техред Л.Олийнык Корректор И.Эрдейи

Редактор В.Данко

Заказ- 472 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óàãîðîä, ул. Гагарина,101

Износо стойкий сплав, содержащий. углерод, хром, никель, молибден, фос5 фор, серу, железо, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышеНия твердости, обрабатываемости резаНием, предела прочности при изгибе, 1 зносостойкостк при гидроабразивном изнашивании, он дополнительно содержит кремний соотношении

Углерод

Хром

Никель

Молибден

Фосфор

Сера

Кремний

Барий

Железо и барий при следующем компонентов, мас.X:

2.0-3,6

12,0-24,0

Оэl-ОФ7

О, I-0,7

0t 03-0,5

О, 03-0,5

О «05-0, 55

0,02-0,05

Остальное