Литейный сплав на основе железа

Литейный сплав на основе железа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51} М. Кл з (22) Заявлено 180231 (21) 3247906/22-02

С 22 С 38/28 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2309.82. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 23,09,82

133} УДК 669 ° 1-018. 2 (088.8) 1

I и

C.Н.Примеров, В.Г.Горенко, A.A.Øåéêo, Г.А.Щфинцев, В.Н.Голобородов, M.М.Верклов и В.A.×åáoòàðå : (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт проблем литья AH Украинской ССР (54) ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ HA ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

1,5-2,5

0,1-2,0

0;3-0, 5

8,5-13

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к изысканию литейных износостойких сплавов на основе железа.

Известен сплав (11. на основе .желе" эа следующего химического состава, вес..Ъ .

Углерод 2-2,3

Марганец 1,7-2, О

Хром 10-12

Никель 0,3-0 5

Титан 0,25-0,45

Железо Остальное

Известный сплав может содержать примеси в количестве, вес.Ъ:

Кремний До 0,35

Сера До 0,06

Фосфор До 0,06

Железо Остальное

Недостатком известного сплава является низкая износостойкость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является сплав (2)на основе железа следующего химического состава, вес.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Титан 0,25-2,5

Ванадий 0,8-4,0

Алюминий О, 01-.0,05

Кальций . 0,03-0,3

Молибден 0,8-2,5

Железо Остальное

Недостатком известного сплава яв ляется низкая износостойкость.

Целью изобретения является повышение износостойкости.

Цель достигается тем, что сплав, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, алюминий, кальций и железо, дополнительно содержит никель и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 2,0-2,5

Кремний О, 1-0, 35

Марганец 1,7-2,0

Хром 10-12

Титан 0,05-0,10

Ванадий О, 05-0,25

Алюминий 0,01-0,05

Кальций 0,005-0,05

Никель О, 30-0 50

Редко з емец ь ные мет аллы 0,005 0,08

30 Железо

Остальное

960 30 4

Сплав выплавляют в 60 кг индукционной печи методом переплава.

Химсостав опытных плавок сплава приведен в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

Содержание компонентов, вес.В

Углерод Кремний Марганец Хром Титан Ванадий Алюминий Кальций Никел Р3М

Предлагаеылй сплав

1,8

10 0,06 0,05

2,0

0,22

0,03

0 005 0,3 0,03

0,01, 0,4 0,08

0,05 0,5 0 005

11 0,05 0,12 0,01

0,35

1,7

2,2

0,05

12 О, 1 0,25

0,10

2,5

2,0

Известнйй сплав

1,8

10,5 О, 36 2,5

0,9

0,4

0i03 0,04 повышению износостойкости и улучшению структуры, большее их содержание вызывает образование иэбыточного количества окислов, которые, располагаясь на границах зерен, резко ухудшают механические свойства.

Благодаря кальцию и Р3М, взятых в указанных пределаХ, структура при- 15 обретает.мелкодисПерсное строение с заметно очищенными межэеренными границами. Одновременно снижается общее содержание неметаллических включений, газов, серы и фосфора, что благопри- 30 ятно сказывается на величину ударной вязкости. Введение редкоземельных металлов также способствует повышению износостойкости, так как при наличии карбидообраэующего элемента ванадия редкоземельные металлы оказывают благоприятное влияние на распределение и дисперсность карбидов. Являясь поверхностно-активными, редкоземельные метьюн и к "ьций тормозят диф- 40 ,фузию атомов в граничной зоне износа, что также может повышать износостойкость

Меньшее содержание кальция и редкоземельных металлов не приводит к

Исследуют механические свойства и износостойкость. Износостойкость определяют. на машине 1М-1 (машина

Амслера) по схеме вал-вкладыш. Вкладыш изготавливают из предлагаемого сплава и известного, вал-ролик-контртело изготавливают из стали 2Х13.

Приведенный износ при различных нагрузках определяют по потере веса пары трений за пройденный путь после приработки. Трение сухое.

В табл. 2 приведена износостойкость предлагаемого сплава в сравнении с известным.

Таблица 2

Приведеннный износ, г/км, при нагрузке

10 кг/см г1

Сплав

20 кг/см

Известный

Предлагаемый

1,8

0 5

0,31

1,62

0,36

0,97

0,2

Как видно иэ таблицы, предлагае- Предлагаемый сплав имеет значения мнй сплав превосходит известный по ударной вязкости 4,8-5,3 кгсм/см, е износостойкости. 65 твердости HR = 48-50, предела проч960 304

Формула изобретения

Составитель Э.Петренко

ТехредЖ.Кастелевич КорректорО.Билак

Редактор Н.Гунько

Заказ 7156/33 Тираж 660 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 ности 96-98 кгс/мм на уровне этих значений для известного сплава.

Ожидаемый экономический эффект по предварительным расчетам составит около 18 тыс.руб. в год за счет износостойкости сплава и экономии дефицитного молибдена, который присутствует в известном сплаве.

Литейный сплав на основе железа, содержащий углерод, кремний, марга нец, хром, титан, ванадий, алюминий и кальций, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости, он дополнительно содержит никель и редкоземельные метаплы при следующем соотношении компонентов, вес.В:

Углерод 2,0-2,5

Кремний 0,1-0.,35

Марганец 0,7-2i0

Хром 10-12

Титан 0,05-0, 10

Ванадий 0,05-0 25

Алюминий 0,01-0 05

Кальций 0 005-0,05

10 Никель 0,30-0,50

Редкоземельные металлы 0,005-0,08

Железо Остальное

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 452619, кл. С 22 С 39/14, 1974.

2. АвторскоЕ свидетедьство СССР

Р 712453, кл. С 22 С 38/28, 1977.