Износостойкий чугун
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугунов. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 0,7-1,3; марганец 0,7-1,3; хром 10,0-12,0; никель 0,4-0,8; медь 0,5-1,0; ванадий 0,3-0,5; алюминий 0,1-0,2; фосфор 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; молибден 1,0-1,5; магний 0,005-0,01; цирконий 0,1-0,2; железо - остальное. Использование изобретения обеспечивает повышение износостойкости чугуна. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии и касается составов белого чугуна, который может быть использован для изготовления прокатных валков.
Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 2,5-6,5; кремний 0,8-2,5; марганец 0,4-1,5; хром 16,0-35,0; никель 0-2,0; медь 0-1,0; ванадий 0,1-2,0; алюминий 0-0,1; фосфор 0-0,1; азот 0-0,08; молибден 0-3,5; железо - остальное [1].
Задача изобретения состоит в повышении износостойкости чугуна.
Технический результат достигается тем, что износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий, алюминий, фосфор, азот, молибден, железо, дополнительно включает магний и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 0,7-1,3; марганец 0,7-1,3; хром 10,0-12,0; никель 0,4-0,8; медь 0,5-1,0, ванадий 0,3-0,5; алюминий 0,1-0,2, фосфор 0,1-0,2; азот 0,1-0,2, молибден 1,0-1,5; магний 0,005-0,01; цирконий 0,1-0,2; железо - остальное.
В таблице приведены составы износостойкого чугуна.
| Таблица | |||
| Компоненты | Содержание, мас.% в составах | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
| Кремний | 1,3 | 1,0 | 0,7 |
| Марганец | 1,3 | 1,0 | 0,7 |
| Хром | 10,0 | 11,0 | 12,0 |
| Никель | 0,8 | 0,6 | 0,4 |
| Медь | 1,0 | 0,7 | 0,5 |
| Ванадий | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
| Алюминий | 0,1 | 0,15 | 0,2 |
| Фосфор | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
| Азот | 0,1 | 0,15 | 0,2 |
| Молибден | 1,0 | 1,3 | 1,5 |
| Магний | 0,01 | 0,008 | 0,005 |
| Цирконий | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Износ, % | ˜95 | ˜95 | ˜95 |
| Примечание: за 100% принят износ при сухом трении известного чугуна [1] (при содержании в нем хрома 16,0 мас.%) в условиях удельного давления до 100 кгс/см2, скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48). |
Повышение износостойкости чугуна обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Хром обеспечивает повышенную твердость сплава. Ванадий и молибден упрочняют твердый раствор. В химически связанном состоянии с алюминием и ванадием азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства чугуна. Магний раскисляет чугун. Цирконий придает мелкозернистость структуре сплава. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки в чугуне мелкозернистого строения способствуют повышению износостойкости. Никель и медь улучшают металлическую основу сплава, препятствуют образованию и развитию трещин.
Чугун выплавляют в электропечах и отливают песчаные формы. Отливки подвергают отпуску при температуре 200-230°С для снятия линейных напряжений.
Источники информации
1. CN 1530201, В23K 9/04, 2004.
Износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий, алюминий, фосфор, азот, молибден, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит магний и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 0,7-1,3; марганец 0,7-1,3; хром 10,0-12,0; никель 0,4-0,8; медь 0,5-1,0; ванадий 0,3-0,5; алюминий 0,1-0,2; фосфор 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; молибден 1,0-1,5; магний 0,005-0,01; цирконий 0,1-0,2; железо - остальное.
