Чугун

 

Изобретение относится к металлургиИд в частности к составам белых чугунов для работы в условиях ударно-абразивного износа. Цель изобретения - повышение ударно-усталостной прочности и ударной вязкости. Чугун имеет следующий химический состав , мас.%: С 2,5-3,5; Si 1,0-1,5; Мп 0,5-1,5; Сг 4,5-5,5; V 2,0-2,5; Fe - остальное. Чугун имеет следующие свойства:GK 650-760 МПа; а 105-120 кДж/м2; HRC 54-58; число ударов до разрушения 220-275. 1табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 С 22 С 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3881219/22-02 (22) 09.04.85 (46) 15.03.87. Бюл. ))- 10 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И. Брежнева (72) )О.Н. Таран, М.Е. Рябчий, Л.M. Снаговский, 3.Я. Василев, П.Ф. Нижниковская, Т.М. Миронова, В.М. Снаговский, Д.В. Пудиков, Б.В.Станиловский, А.И. Ярмоленко, А.Л. Кременчугский и В.Ф. Карпенко (53) 669. 15-196 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 378492, кл. С 22 С 37/06, 1971.

Авторское свидетельство СССР

В 676636, кл. С 22 С 37/06, 1977. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии в частности к составам белых чугунов для работы в условиях ударно-абразивного износа. Цель изобретения — повышение ударно-усталостной прочности и ударной зязкости.

Чугун имеет следующий химический состав, мас.Х: С 2,5-3,5; Si 1,0-1,5;

Мп 0,5-1,5; Cr 4,5-5,5; V 2,0-2,5;

Fe — остальное. Чугун имеет следующие свойства: G„ 650 †7 МПа; с)„

105-120 кДж/м ; HRcз 54-58; число ударов до разрушения 220-275. 1 табл.

1296623

Г

Число ударов до разрушения

Предел прочности б„, ИПа

Ударная Твердость вязкость HRC3

Кс,кДж/м

Чугун

С Si Nn Ст

Предложенный

275»

760 120

680 110

640 115

670 105

650 120

2,5 Остальное

1,0 0,5 5,5

1,0 0,5 4,5

1,5 0,5 4,5

2,5

220*

2,0

3,5

228*

2,5

2,0

2,5 и

241*

1,5 0,5 5,5

1,0 1,5 5,5

1,0 1,5 4,5

1,5 1,5 4,5

1,5 1,5 5,5

0,85 2,04 4,26

1,6i 0,49 6,29

1,77 2,20 3,94

1,70 1,72 5,90

3,5 н

254»

2,0

2,5

246*

100

690

2,5

3,5

208*

110

730

2,0

2,5

3,5

2,24

282*

105

650

2,5

45!

680

1,53 и

1,13

450

2>13

3,86

4,10

1О

30

450

3,22

2,87

15

310

Остальное l3

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к разработке составов белых чугунов для работы в условиях ударно-абразивного износа. 5

Целью изобретения является повышение ударно-усталостной прочности и ударной вязкости.

Пример. В индукционной печи

ИЧТ-1 был выплавлен ряд плавок известного и предлагаемого составов.

В качестве шихтовых материалов были использованы литейный чугун Л6, фер росилиций ФС45,,ферромарганец ФМн

2,0, феррохром ФХ800А, феррованадий

ФВд 35б, стальной лом (сталь 3) .

Феррохром, стальной лом и чугун заваливали в тигель печи, расплавляли, с затем вводили ферросилиций, феррованадий и ферромарганец (каждый после полного растворения предыдущего).

Температура расплава в печи перед заливкой составляла 1420-1450 С (измерено пирометром). Чугун заливали B кокильные формы для получения цилиндрических отливок диаметром 50 мм и высотой 200 мм, а также отливок сфе- рической формы (шаров диаметром

60 мм).

Интервалы содержания компонентов выбраны из следующих соображений.

Содержание углерода менее

2,5 мас.7. недопустимо из-за снижения твердости и износостойкости. При содержании углерода более 3,5 мас.Ж в структуре сплава появляются хрупкие и крупные первичные карбиды M С

Содержание элементов, мас. Х что уменьшает ударно-усталостную прочность и ударную вязкость .чугуна °

Содержание кремния менее 1,0 мас. Х не обеспечивает максимально допустимое количество цементита в чугуне. Содержание кремния более

1,5,мас.X приводит к охрупчиванию металлической матрицы чугуна.

Марганец в количестве 0,5 мас.Х обеспечивает минимально допустимую жидкотекучесть расплава, а с другой стороны концентрация его более

1,5 мас.Х нецелесообрана ввиду увеличения объемной доли цементита.

Содержание хрома в интервале 4,55,5 мас.% при содержании ванадия

2,0-2,5 мас.Х обеспечивает получение метастабильного карбида М С .

Отклонение от указанных интервалов концентраций приводит к стабилизации карбида N703, или к появлению больmoro количества цементита в структуре сплава. В обоих случаях комплекс механических свойств ухудшается.

На цилиндрических отливках материал подвергают химическому анализу и механическим испытаниям.. Отлитые шары испытывают на усталостную долговечность. Испытания механических свойств проводят по стандартным методикам. Испытания на ударно-усталостную прочность осуществляют на копре с энергией удара 650 Дж.

Химический состав и результаты испытаний приведены в таблице.

1296623

Продолжение таблицы

Содернание элементов, мас.7..

Число ударов до раэрущения ударная твердость вяэкость HRC>

КС, ко/м-

Предел прочности б„°

НПа

Fe сг ч

Иэвестный

3 ° О 2в5 8еО 5эО 810 " 1 740

3,2 1,0 4 0 .7 0 10,0 560

3 3 1 5 4 О 8 0 7 О -"- 550

160

75

135

15

140

55

*Шары не раэруа1ались

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ванадий и желеСоставитель Н. Косторной

Техред М.Ходанич Корректор С. Черни

Редактор Н. Волощук

Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам, изобретений и открытий

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

Заказ 722/31,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из приведенных данных видно, что в чугуне предлагаемого состава в литом состоянии получена высокая ударно-усталостная прочность и ударная вязкость при сохранении величины твердости.

15 зо, отличающийся тем, что, с целью повышения ударно"усталостной прочности и ударной вязкости, он содержит компоненты в следукицем соотношении, мас.X

Углерод 2,5-3,5

Кремний 1,0-1,5

Марганец 0 5-1,5

Хром 4,5-5,5

Ванадий 2,0-2,5

25 Железо Остальное