Износостойкий чугун

Износостойкий чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

«ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ

<щ850720 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 280279 (21) 2729649/22-02 с присоединением заявки Мо (51)М. Кл.

С 22 С 37/08

Государственный комнтет

СССР

fl0 делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300781 Бюллетень М 28 (53) УДК669. 15-194 (088.8) Дата опубликования описания 30,0 781 (72) Авторы изобретения

П. Ф. Пар асюк, В, Г. Пинчук, Л. Ф. Боков, Б, И, Лев, Н.М. fIepàê и Ю.И. Биантовский

Всесоюзный научно-исследовательский проектноконструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ (71) Заявитель (54 ) ИЗНОСОСТОИКИЙ ЧУГУН

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию износостойких чугунов, для изготовления деталей шламовых насосов, рудораэмольных мельнйц и других иэносостойких деталей.

Известны чугуны, содержащие углерод, марганец, кремний, хром, никель и железо и служащие для изготовления деталей. работактцих в условиях абразивного и з носа(1) .

Однако указанные чугуны имеют не— достаточные прочностные характеристикин.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является чугун следующего состава, $2) вес. Ъ:

Углерод 1,8-2,2

Кремний О, 8-1,2

Марганец до 0,5

Хром 32,0-34,0

Никель 2, 8-3,2

Железо Остальное

Этот чугун обладает следукщими механическими свойствами г

Предел прочности на иэ гиб, кrc/мм

50-55

Стрела прогиба,мм 1,8-2,3

Твердость HRC 45-50

Недостатком известного чугуна является низкая абразивная износостойкость.

Цель иэобретения - повышение абразивной износостойкости. указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, он дополнительно содержит ванадий и кальций при следующем соотнсшении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 2,0-2, 3

Кремний 0,3-0,8

Марганец О, 3-0,6

Хром 32,0-34,0

Никель 2,6-3,0

Ванадий 0,08-0,25

Кальций 0,005-0, 05

Фосфор до 0,05 железо Остальное

Легирование иэносостойкого чугуна ванадием способствует повышению прочности и твердости его за счет выделения дисперсных частиц карбида и . карбонитрида ванадия. Наличие этих частиц обеспечивает измельчение блоков мозаики, увеличение плотности дислокаций, что приводит к уг рочнению чугу30

850720

Чу гун

Содержание химических элементов вес.Ъ

Стрела прогиба, мм

Твердость, HPC

Предел прочности при из гибе кгс/мм

Иэносостойкость

Мп Сг и

Са

Относитель ная знос, r

2 0,3 0,3 32 2,6 0,08 0,005 58 . 2,3 54 6290 1,2 а

Предлагаемый 2,15 0,6 0,45 0,15 0,02 62

2,2 52

6020 1 р 25

2,3 0,8 0,6 34 3 0,25 0,05 62

2,2 58

5980 1,26

Известный 1,8 0,8 0,45 32 2,8

52 2,0 47

7540 1

Формул а изобретения

2,0-2,3

0,3-0,8

О, 3-0,6. BHHHIM Заказ 6254/35 Тираж 681 Подписное и.чиал ППП "Патент", г.ужгород, ул .Проектная,4

Вместе с повышением прочности и .твердости возрастает износостойкость чу гу на.

Кальций благодаря своим высоким поверхностно-активным свойствам ад— сорбируется на гранях растущих кристаллов и препятствует их росту. Это приводит к иэмельчению зерна в чугуне. Кроме того, кальций способствует глобуляриэ ации неметаллических включений. Измельчение зерна и изменение формы неметалличвских включений обеспечивает повышение трещиноустойчивости чугуна.

Оптимальная добавка ванадия в иэн осост ой кий. чу гу н сост авля ет О, 0 80,25Ъ и кальция 0,005-0,05Ъ, Введение в чугун этих элементов в укаэанных пределах позволяет повысить прочностные свойства, твердость и износостойкость в среднем в 1,2 раза без ухудшения обрабатываемости чугуна ° Ввод ванадия и кальция в количестве ниже предела малоэффективно.

При содержании этих элементов выше верхнего предела дальнейшего измельчения зерен не происходит, но увеИэ носостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, от ли ч ающи йс я тем, что, с целью повышения абразивной износостойкости, он дополнительно содержит ванадий и кальций при следующем coот ношении компонентов, вес,Ъ:

Углерод

Кремний

Марганец личивается размер и количество включений и снижаются механические свой1 ства.

Чугун выплавляется в индукционной печи с основной футеровкой.

Химический состав, механические свойства и износостойкость предложенного и известного чугунов приведены в таблице.:

Испытания на износостойкость в условиях гидроабразивного изнашивания проводились на лабораторной установкее. И спытыв али с ь конические образцы размеров Д 30х35 мм с углом атаки

30о в течение 5 ч.

Износ оценивается по потере веса

15 образца за время испытания. Относительная износостойкость определяется как отнсшеиие потери веса образ— ца из известного чугуна к потере веса образца из предлагаемого чугу2О на, Использование предложенного чугуна для изготовления, например деталей рудоразмольных мельниц, позволит повысить их износостойкость, что обеспечит увеличение срока их службы, Хром 32,0-34,0

Ник ель 2,6-3,0

Ванадий 0,0 8-0, 25

Кальций 0,005-0,05

Фосфор до 0,05

Железо Остальное ! Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Гарбер М,Е. Отливки из белых иэ носостойких чугунов. М., "Машиностроение", 19 72, 2. Литейное производство, 1973

Р 12, с, 1-2.