Чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве деталей, подвергаемых механическому нагружению и коррозионному изнашиванию. Цель изобретения - повышение предела прочности при изгибе, коррозионно-механической износостойкости в термообработанном состоянии. Новый чугун содержит, мас.%: С 1,8-2,2; Si 2,8-4,6; Мп 0,2- 0,8; Сг 16-21; Мо 0,5-1,5; V 1,1-2,3; В или Ti 0,02-0,2; Nb (C,N) 0,1-0,3; Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна V, Mg, Те и ЫЬ (C,N) обеспечивает повышение (эк в 1,16- 1,24 раза и крррозионно-мехакическо износостййкости в 1,13-1,23 раза. 2 табл.с

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„447915 А 1 (51)4 С 22 С 37 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

j н

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fXHT СССР (21) 4249207/31-02 (22) 25. 05. 87 (46) 30.12.88. Бюл. Ф 48 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) Б.К.Святкин, Ю.Г.Серебряков, М;И.Карпенко и ".М.Бадюкова (53) 669. 15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 639960, кл. С 22 С 37/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР

NI 729273, кл. С 22 С 37/10, 1977. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве деталей, прдвергаемых механическому нагружению и корроэионному изнашиванию. Цель изобретения — повышение предела прочности при изгибе, корроэионно-механической иэносостойкости в термообработанном состоянии. Новый чугун содерзит, мас.7.: С 1,8-2,2; Si 2,8-4,6; Мп 0,20,8; Gr 16-21; Мо 0,5-1,5; Ч 1,1-2,3;

В или Ti 0,02-0,2; Nb (С,N) 0,1-0,3;

Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна V, И@, Те и Nb (С,К) обеспечивает повышение 4„ в 1, 161,24 раза и коррозионно-механической иэносостойкости в 1,13-1,23 раза.

2 табл.

1447915

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке состава чугуна для отливок, работающих в условиях ударно-абразивного износа.

Цель изобретения — повышение пре5 дела прочности при изгибе, коррозионно-механической износостойкости в термообработаином состоянии.

Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне состава заключается в следующем.

Дополнительное введение ванадия в количестве 1,10-2,3 мас.7. обеспечивает повышение коррозионной стойкости, твердости, удароустойчивости, микротвердости, прочности и стабильности механических свойств, что обеспечивает существенное повышение сопротивляемости ударным нагрузкам и 20 корроэионно-механической износостойкости. При концентрации его до

1, 10 мас.X коррозионно-механическая износостойкость недостаточна, а при концентрации ванадия более 2,3 мас.Х 25 снижается удароустойчивость и коррозионно-механическая износостойкость.

Карбонитриды ниобия в количестве

0,1-0,3 мас. 7 являются эффективной модифицирующей добавкой, повышающей 30 микротвердость матрицы, измельчающей ее, что способствует повышение сопротивляемости коррозионно-механического изнашивания. При их концентрации до 0;1 мас. его влияние на микротвердость матрицы и сопротивляемость чугуна коррозионно-механическому износу сказывается незначительно, а при увеличении содержания карбонитридов ниобия более 0,3 мас. повышается количество неметаллических включений по границам, зерен, снижа" ются удароустойчивость и механические свойства и сопротивляемость коррозионно-механическому износу и эксплуатационные свойства.

Содержание углерода в чугуне в пределах 1,8-2,27. совместно с марганцем в количестве 0,2-0, SX обеспечивает чугуну способность противостоять ударным нагрузкам и коррозионно-ме- 50 ханическому износу и принято с учетом практики производства белых износостойких чугунов.

Введение в твердый раствор молибдена в указанных пределах эффективно 55 повышает коррозионную стойкость, содержание в структуре мартенсита и кавбидов — коррозионно-механическую износостойкость. При содержании молибдена до 0,57. микротвердость матрицы и коррозионно-механическая износостойкость недостаточны. При увеличении содержания молибдена более

1,5Х удароустойчивость и стабильность эксплуатационных свойств снижается, что связано с его недостаточной растворимостью в хромистом мартенсите и образованием стабильного аустенита.

Увеличение содержания хрома выше укаэанного предела в присутствии компонента из группы, содержащей бор и титан, снижает характеристини ударного разрушения и стойкости при корроэионно-механическом изнашивании.

При концентрации хрома до 167. микротвердость матрицы и коррозионно-механическом износе недостаточны. Компоненты из группы, содержащей бор и титан, повышают дисперсность и микротвердость матрицы и.износостойкость чугуна при концентрации более 0,02Х, но при концентрации более 0,27. заметно снижаются удароустойчнвость и стабильность коррозионно-механической иэносостойкости из-за увеличения содержания неметаллических включений.

Иагний увеличивает микротвердость матрицы, сфероидизацию неметаллических включений и сопротивляемость чу" гуна коррозионно-механическому изнашиванию. Его модифицирукиций и микролегирующий,эффект начинает проявляться с концентрации 0,02Х, но при концентрации магния более 0,1Х усиливается пироэффект, снижается однородность структуры, микротвердость и стойкость к коррозиоцнв-механическому изнашиванию.

Дополнит ьное введение теллура в количес е 0,01-0,05Х повышает микротв дость матрицы и коррозионно-механическую износостойкость.

При концентрации теллура до 0,017. коррозионно-механическая износостойкость недостаточна, а прн увеличении его содержания более 0,05Х снижается удароустойчивость и стабильность механических свойств.

Содержание кремния ниже 2,87. при принятой концентрации легнрующнх компонентов не сказывается на коррозионно-механической иэносостойкостн, а увеличение концентрации кремния более

4,6Х приводит к сильному охрупчиванию сплава и,как следствие, к снижв20

0,1-0,3

Остальное

Табла!48 е иомпоиеигов, нес.i

Ч77

Иевесгкыб

Пр едва» гееэее1

О 02 - 0,02 0,0!

1,! 0 1

0,13 0,06 0,03

1,7 0,16

0,05

2,2 .4,б 0 8 2!

0,20 - О,!

2,3 0,30

1,! 09f

1,7 0etS

1 S

0,02 0,02 0 0t

0,03

2,0 4,2 0,5 19

1 2

О, 1Э 0,06

0,2 6,1

2,3 0,30

6,0S .

3 14 нию износоустойчивости и удароустойчивости.

П р .и м е р. Опытные плавки известного и предлагаемого чугунов проводят в индукционных печах с основной футеровкой. Присадку ванадия проводят в конце плавки в печь, а моцифицирование чугуна карбонитридами ниобия, магниевой лигатуры и теллура — способом внутриформенного модифицирования.. Заливку расплава в сухие жидкостекольные формы проводят. при 1470-1510 C.

В табл. f приведены составы чугунов опытных плавок.

Исследование механических и эксплуатационных свойств чугуна и структуры проводят после термообработки по режиму: нагрев до 1050 t 10 Ñ со скоростью 70-90 С/ч, выдержка 1 ч, закалка и отпуск при 220 С в тече- ние 2 ч, В табл. 2 приведены результаты исследования микроструктуры, микротвердости матрицы,и механических свойств чугуна.

Как следует из табл. 2, дополнительное введение ванадия, магния, теллура и карбонитридов ниобия обес1188 4э2 Ов67 21 !э!

1 8 2,8 0,2 !6 . О 5

21 42 05 !О 1 ° !

1,8 2,8 02 16 0$

2,2 4,6 0,8 21 1,5

47915 4 печ вает повышение Ь,„в 1,16-1,24 раза и корроэионно-механической иэносостойкости в 1,13-1,23 раза.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, бор или титан и железо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения предела прочности при изгибе, коррозионно-механической иэносостойкости в термообработанном состоянии, он дополнительно содержит ванадий, маги!!й, теллур и карбонитриды ниобия при следующем соотношении компонентов, мас.Е!

Углерод 1,8-2,2

Кремний 2,8-4,6

Марганец О, 2-0,8

Хром 16-21, О

Молибден О, 5-1, 5

Бор или титан 0,02-0,2

26 Ванадий 1,1-2,3

Магний 0,02-0,1 теллУР - О; 01-0; 05

Карбонитриды ниобия

Железо

О,э Осгевиве

1447915

Таблица 2

Чугу

ОтносиУдароустойчн" вость,Z

Предел прочности при изгибе, ИПа кротвер" сть иатицм, ИПа

Известный 750

100

120

10,2

5890

30

Предлага» емый

7510 1198

7630, 13,1

19!

118

127!

2,7

146

125

7612

117

11,9

137 7570

13,5

130

147

7720

13,2

128

148

7635

Составитель Н. Косторной

Редактор М. Недолуженко Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 68!2/31 Тирах 595 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 870

1 910

3 93Ь

4 885

5 . 919

6 937

Коэффициент износостой кости прн испцтании на стенде

ЛП-ЗИ тельная корроэн онно-ие ханичес кая ивн состойкость,й

34 47

36 50

38 52

35 48

37 51

38 53