Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

,,-а и ...

О П И С А Н И Е !i!)359994

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сощиалиотических

Респубпик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 27.10.75 (21) 2185132/02 (51) М. Кл. - С 22С 37/10 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР

tlo делам изаеретений и открытий (23) Приоритет

Огубликовано 30.05.77. Б1оллетень № 20 (53) УДК 669.13-018. .8(088.$) Дата опубликования описа,шя 04.07.77 (72) Авторы изобретения

В. И. Тихонович, О. И. Коваленко, H. И. Лунева, А. А. Мулик и Ф. И. 1йутин

Институт проблем литья AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) ЧУГУН

11 — 16

1,8 -2,2

До 0,8

14 †-16

1,0 — 2,0

0,1 — -0,3

0,08 — 0,15

0 03 0,10

Остальное

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Молибден

Алюминий

Церий

Иттрий

Железо

15 0

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к изыскаьппо материала для деталей, работавших в условиях трения скольжения и коррозионно-эрозионпого разрушения, и может быть использовано для изготовления деталей центробежных насосов систем поддержания пластового давления нефтедобывающих предприятий, деталей энергетического и химического оборудования.

Известен чугун следую1цего химического состава, вес. %:

Углерод 1,15 — 1,40

Кремний 1,5 — 2,0

Марганец До 0,8

Хром 14 — 16

Алюминий 0,1 — 0,3

Церий 0,08 — 0,22

Иттрий 0,03 — 0,10

Железо Остальное

Однако такой чугун не обладает высокой износостойкостью при нагрузках 25 кг/см- и

50 кг/см, а также коррозионной стойкостгпо в кислых средах и особенно в средах, содержащих ионы хлора. Это объясняется тем, что при легировании только хромом и алюминием не обеспечивается высокая прокаливаемость п устойчивость против отпуска. В результате отпуска, который необходимо проводить после закалки для снятия напряжений и повышения ударной вязкости, образуется феррито-карбидная смесь, причем значительная часть хрома входит в состав карбидов, вследствие чего в тьердом растворе (феррпта) содержание его уменьшается. Износостойкость н корротно,п:зя стогкость в связи с этим спигкаются. Кроме того, гри легировании только хромом и ал!Омнннсм не ооеспечив "iñTñÿ процесс пассивации в среда.;, содержашп.. ионы хлора.

Наиболее близким к описываемому изобретению по темп чсской стшности и достигаемому результату является чугун следующего химического состава, вес. %:

В качестве примессй чугун может содержать серу и фосфор в количестве до 0,04 вес. % ка ждого.

25 Чугун после закалки с 1020=C з масло и отпуска при 620 С имеет следующие свойства:

Износостойкость в условиях трения скольжения при давлении 25 и 50 дан/см

30 и скорости до 1 м/сек, г/км пути 0,0853

559994

СЧ о о о о о о х

LG х ( х

С»-: ао о а + с m О

СЧ Ч о о

Рх

3 х а

Й

И

Р о

С"Э йЭ

GO о о

С 1

1ГЭ

00 о

Ю х, х х а> э

L V х

Е х а х х о х

LG Ä хох х-са д с ° х хо вО х х ц

15

СЧ о х х о а

С» о о

С

Ю

20 х х х

» о о

С Э о о

С Э СЧ ч о о о с

СЧ С 3 СС С )

1 о о с о 4

CV

Л

GL х х х ь

Фх о

О С СО СС

00 GD СО GO с о о о

О О La O с о о с (LO LCD O LO

o o o c с с о о о о о о о о о о о ч о о

С Ч СЭ с = о о с = о о

СЧ СО Ч Ч о с ю о о о о х о х

LG и

GJ

f01 и а

F( о о

° о о о

О LQ o

С о о о

С о

00 о

Твердость HRC 40 — 42

Предел прочности при разр ыве, к г/и м 75

Ударная вязкость, кгм/см2 0,8

Коррозионная стойкость, г/м сутки или мм/год 240 или 11,0

Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости чугуна в среде, содержащей ионы хлора.

Это достигается тем, что предлагаемый чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, алюминий, церий, иттрий и железо, дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, Вес.

Углерод 1,15 — 1,60

Кремний 1,3 — 2,2

Марганец 0,3 — 0,8

Хром 14,0 — 16,0

Молибден 1,0 — 2,0

Алюминий 0,1 — 0,3

Церий 0,08 — 0,15

Иттрий 0,03 — 0,10

Медь 1,0 — 3,0

Железо Остальное

Чугун в качестве примесей может содержать серу и фосфор до 0,04 вес. % каждого.

Молибден повышает коррозионную стойкость в кислых средах и в средах, содержащих ионы хлора, образуя пленку в виде химического соединения МоО С1, обогащает матрицу хромом, замещая его в карбидах. Добавление меди до 3О/о, сохраняя благотворное влияние молибдена, повышает коррозионную стойкость в результате ускорения процесса образования пассивной пленки и расширения области пассивного состояния. Так, у чугуна, легированного только молибденом, потенциал полной пассивации E« — — 0,08 В, у предложенного чугуна, легированного молибденом и медью, Е«= — 0,25 В.

При содержании менее 1% меди не достигается эффект повышения коррозионной стойкости. При содержании более 3% меди в структуре чугуна образуется большое количестве аустенита, что приводит к некоторому снижению износостойкости без заметного повышения коррозионной стойкости.

Химический состав и свойства чугуна после закалки от 1050 C и отпуска при 620 С приведены в таблице.

Результаты испытания показывают, что коррозионная стойкость в среде, содержащей ионы хлора, предложенного чугуна больше, чем известного.

Это позволяет увеличить срок службы деталей центробежных насосов систем поддер>кания пластового давления при нефтедобыче.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, алюминий, церий, иттрий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости в

559994

Углерод

Кремний

Марганец

1,15 — 1,60

1,3 — 2,2

0,3 — 0,8

Составитель Г. Дудик

Техред И. Карандашова

Корректор Л. Брахнина

Редактор 3. Ходакова

Заказ 1457/13 Изд. № 481 Тираж 778 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 среде, содержащей ионы хлора, он дополнительно содержит медь при следую1цем соотношении компонентов, вес. :

Хром

Молибден

Алюминий

Церий

Иттрий

Медь

Железо

14,0 — 16,0

1,0 — 2,0

0,1 — 0,3

0,08 — 0,15

0,03 — 0,10

1,0 — 3,0

Остальное