Чугун
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКбмУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<>831848 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.0779 (21) 2799372/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 23.0581; Бюллетень М 19
Дата опубликования описания 23.05,81 (51)М. Кл.
С 22 С 37/08
Государствениый комитет
СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 669.162. . 275. 1 (088. 8 ) М.И. Карпенко, С.К. Кантеник, Б.К. Святкин, P.Н. Адамович, В.Н. Даманников и A.Ï. Мельников (72) Авторы изобретения
Гомельский филиал Белорусского политехниче1ка р института (71) Заявитель (54 ) ЧУГУН
1О
Изобретение относится к металлур. гии, а именно к изысканию чугунов, работающих в условиях кавитационноэрозионного износа при повышенных температурах и в .окислительных сре,дах.
Известен чугун p1) следующего химического состава, вес.Ъ:
Углерод 2,2-3,4
Кремний 2,2-3,0
Марганец 0,35-2,5
Хром 6,6-8,9 .
Титан 0,1-0,5 Дерий 0,01-0,5
Железо Остальное
Однако для известного чугуна характерна недостаточная стойкость в условиях кавитационно-эрозионного износа.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является чугун 2) следующего химического состава, вес.Ъ:
Углерод 2,2-3,4
Хром 4-10,6
Марганец 1,5-7,1
Кремний 1-2,6
Никель 1-2,6
Титан 0,1-0 5
Сурьма 0,1-0 5
Церий 0,02-0,5
Азот 0,02-0,3
Железо Остальное
Однако для известного чугуна также характерна недостаточно высокая стойкость в условиях кавитационноэрозионного износа при повышенных температурах газо- и гидроабразивных сред. Так, после нормализации при
1050-1100оC предел прочности на из- . гиб известного чугуна составляет
60-75 кгс/мм, микротвердость металлической основы 390-410 кгс/мм
Цель изобретения — повышение стойкости в условиях кавитационно-эрози онного износа при повышенных темпе- . ратурах (80-450 С).
Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, хром, марганец, кремний, никель, титан, сурьму, церий„ азот и железо, дополнительно содержит молибден, бор и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.В:
Углерод 2,1-3,1
Хром 5,2-9,8
Марганец 1,5-6,7
Кремний 1,2-2,6
Никель 1,2-2,2
831848
В индукционных ти=, кварцитовым тиглем и дуговых электропеТаблица 1
Состав чугуна
Компоненты, вес.Ъ
Угле- Марга- Крем- Нирод Хром нец ний кель
Мо- Ти- Сурьлиб- тан ма Бор ден
Це- Ит- Азот Каль Жерий три ций лезо
Известный
Остальное
То же
2, 2 4,0 1,5 1,0 1,0 — 0,1 0,1
3,4 10,6 7,1 2,6 2,2 — 0,5 0,5
002 — 0,02
0,3 — .0,3
Предлагаемый
2,1 5,2 1,5 1,2 1,2 1,0 0,05 0,05 003 002
0,02 0,01
2,8 7,6 4,1
1,8 1,5 0,2 0,2
0,1 0,03
1,9
0,2 0,1
3,1 9,8 6,7 . 2,6 2,2 1,8 0,4 0,3 0,3 0,2
0„2 0,07
2,1 5,2 1,5 1,2 1,2 1 0 0,05 0,05 003 — 0,020,02 0,01
0,2 — 0,1 0,1 0,03
0,3 - 0,2 0,2 0,07
2,7 7,6 4,1 1,9 1,8 1,5 0,2 0,2
3 1 9,8 6,7
2,6 2,2 1,8 0,4 0,3
В лабораторных условиях проводятся испытания кавитационно-эрозионной стойкости чугунов на струе-ударных установках с использованием гидроабразивных и окислительных газоабразивных потоков с концентрацией кварцевых частиц размером до 0,3 мм от 1,2 до 1,5 г/см, которые имеют
3 соответственно рабочие температуры
80 и 450ОС и скорости 37 и 51 м/с.
Эталоном служит сталь ХбСМ.
В табл. 2 приведены результаты производственных испытаний известных и предлагаемого чугунов, харакI
Показатели и параметры испытаний
Состав
Известный
Предлагаемый
Микротвердость основы (нагрузка 87 rc), кгс/мм
770 830 890 785 850 905
390 410
Микротвердость карбидов, кгс/мм
1270 1450 1480 1530 1670 1480 1545 1680
Титан
Сурьма
Церий
Азот
Молибден
Бор
Кальций
Железо
Предлагаемый может содержать
0,01-0,07 вес.Ъ
Пример. гельных печах с емкостью 200 кг
0,05-0,4
0,05-0,3
0,02-0,2
0.,02-0,2
1-1,8
0,03-0,3
0,01-0,07
Остальное чугун вместо церия иттрий в количестве чах типа ДС 1,5 выплавляется шесть . составов предлагаемого чугуна и два состава известного чугуна с использованием литейных коксовых чугунов категории 1 класса А, азотированного феррохрома, никеля, .стального лома, ферромолибдена, ферромарганца и других ферросплавов. Присадка металлической сурьмы, иттрия и церия производится непосредственно в разливочные ковши. Составы чугунов в отливках, залитых в сухие оболочковые . формы при 1450 < 10ОС, приведены в табл. 1.
1 теризующие их стойкость в условиях кавитационно-эрозионнбго износа и микротвердость структурных составляющих. Относительная стойкость в условиях кавитационно-эрозионного износа при повышенных температурах и действия окислительных газовых сред определяется на литых сегментах классификаторов, работающих
50 с нагретым до 180-220 С кварцевым песком (за 100% принята стойкость стали Х6СМ, взятой эа эталон). Чугуны испытываются в нормализованном состоянии.
55 Таблица 2
831848
Продолжение табл.2
Показатели и параметры испытаний
Состав
Известный
Предлагаемый
Стойкость при гидроабразивном износе при 80 С.и скорости о
iïîòoKà 37 м/с, %
108 136 154 112 142 185
72 9б
Кавитационно-эрозионная стойкость при абразивном износе при 180-220оС и дейст-. вии окислительных газовых сред, %
86 115 124 168 185 128 176 190
Стойкость при газоабразивном окислительном потоке с температурой 450 С и скоростью 51 м/с, %
44 85 105 128 146 118 135 176
Формула изобретения юСоставитель Э. Петренко
Редактор И. Николайчук Техред Е. Гаврилешко. Корректор М. Демчик
Заказ 3019/18 Тираж 681 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Как .видно иэ табл. 2, предлагаемый чугун имеет более высокие показатели кавитационно-эрозионной стойкости. Использование его для отливок позволяет повысить долговечность ряда деталей машин.
1. Чугун, содержащий углерод, хром, марганец, кремний, никель, титан, сурьму, церий, азот и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения. стойкости в условиях кавитационно-эрозионного износа при повышенных температурах, он дополнительно содержит молибден,, бор и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 2с1 3 1
Хром 5,2-9,8
Марганец 1,5-6,7
Кремний 1,2-2,6
Никель . 1,2-2,2 Титан О, 05-0,4
30 Сурьма
Церий 0,02-0,2
Азот 0,02-0,2
Молибден 1,0-1,8
Бор 0,03-0, 3
35 Кальций 0,01-0,07
Железо,, Остальное
2. Чугун по п. 1, о т л и ч а шийся тем, что вместо церия он содержит иттрий в количестве
40 0 01-0,07 вес.%.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 43127, кл. С 22 С 37/06, 1974.
45 2. Авторское свидетельство СССР
Р 618442, кл. С 22. С 37/06, 1978.