Сплав для наплавки

 

п17843У2

ОП ИСАЙ И Е

И 3 О Ь Р E i E H i4 $i

Союз Совет ких

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.07.79 (21) 2802187/22-02 с присоединением заявки ЛЬ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30,10.82. Бюллетень Лю 40 (45) Дата опубликования описания 30.10.82 (51) М. Кл.

С 22С 37/10

Государственный комитет (53) УДК 669,15-196 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Пономаренко, А. Я. Шварцер, В. П. Стойцо, В. С. Ивашкевич и К. Ф. Колтаков

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени полите 1ййчейййг институт (71) Заявитель (54) СПЛАВ ДЛЯ НАПЛАВКИ

Изобретение относится к области изыскания износостойких материалов с высокой прочностью для электрошлаковой наплавки деталей, работающих в условиях активного абразивного воздействия при значительных ударных нагрузках, например, зубьев ковшей экскаваторов, сил, молотковых дробилок, черпачных козырьков, черпаков драг.

Известен износостойкий сплав следующего состава, вес. %..

Углерод 3,4 — 3,7

Кремний 1,8 — 2,0

Марганец 5,2 — 5,7

Вольфрам 0,8 — 1,0

Церий 0,03 — 0,08

Олово 1,0 — 1,5

Железо Остальное

Сплав имеет низкую прочность на изгиб (31 кгс/ммз), низкую износостойкость (коэффициент относительной износостойкости по сравнению со сталью Г13Д равен 1,95) и применяется только для деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания (11.

Известен износостойкий сплав, содержащий следующие элементы, вес, %.

Углерод 3,5 — 4,3

Кремний 0,8 в 1,7

Марганец 4,5 — 5,5

Хром 3,0 — 4,5

Вольфрам 0,5 — 1,5

Молибден 1,0 — 2,0

Железо Остальное

Известный сплав имеет также недостаточную прочность на изгиб (33 кг/мм ) и низкую износостойкость (коэффициент относительной износостойкости по сравнению со сталью Г13Д равен 2,28) (21.

Наиболее близким по технической сущ1О ности и достигаемому эффекту является износостойкий сплав следующего состава, Bec .:

Углерод 2,7 — 3,2

Кремний 0,6 — 1,0

15 Марганец 6,5 — 8,5

Хром 28 — 30

Никель 1,5 — 2,0

Церий 0,1 — 0,2

Железо Остальное

Сплав, обладая высокой прочностью на изгиб (70 — 75 кгс/мм ), оказывает слабое сопротивление изнашиванию (коэффициент относительной износостойкости по сравнению со сталью ст. 3 равен 14, а по сравнению со сталью Г13Д вЂ” 2,8) (31.

Церий, входящий в состав известного чугуна, при электрошлаковой наплавке не дает желаемого результата, так как при такой технологии значительно угарает и плохо усваивается. Влияние церия на свойства

Коэффициент относительной износостойкости

Содержание элементов, p,"о сплаэталон сталь оизг, кгс1мм этиленгликоль 45 ва

f, мм

Ni Mo

С Si

2 3

Се

HRC

Мп

Г13Д

l3

6 7

3,7

4,66

4,90

2,65

3,85

4,25

4,15

2,9

15,5

17,2

18,3

8,6

76,5

78,5

77,8

71,3

53

57

25,0

28,0

30,0

29,0

3,0 1,0

7,0

8,2

9,0

7,0

3,0

3,8

4,5

3,0

0,6

0,9

1,2

0,9

1,5

2,0

4,2

5,0 сл

3,0 — 4,5

0,6 — 1,2

7,0 — 9,0

25 — 30

3,0 — 5,0

1,0 — 2,0

Остальное

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Молибден

Железо

Сплав для наплавки, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, отлича ющийся тем, что, с це- 45 лью повышения износостойкости, он дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, вес. на1!.!аВлсц11ОГО ысталла Ослаолсlю такжс В связи с особенностями кристаллизации металла наплавки.

Целью предлагаемого изобретения является повышение износостойкости чугуна.

Для достижения указанной цели в сплав для наплавки, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, дополнительно введен молибден при следующем соотношении компонентов, вес.

Углерод 3,0 — 4,5

Кремний 0,6 — 1,2

Марганец 7,0 — 9,0

Хром 25 — 30

Никель 3,0 — 5,0

Молибден 1,0 — 2,0 железо Остальное

При содержании менее 3% никеля повышается хрупкость сплава.

Введение молибдена повышает устойчивость эвтектического и структурносвободного аустенита. Содержание молибдена от

1 до 2,0% способствует улучшению прочностных свойств сплава.

Введение более 2,0% молибдена и более

5,0% никеля не приводит к существенному изменению характеристик предложенного сплава.

При содержании менее 3% углерода затрудняется образование карбида молибдена.

Введение более 4,5% углерода отрицательно сказывается на характеристиках предложенного сплава вследствии образования значительного количества карбидов, что приводит к снижению прочностных свойств сплава и к его охрупчиванию.

Сплав и сплав известного состава выплавлялись в индукционной печи емкостью

50 кг.

Формула изобретения

Из сплава отливали элсктродцыс пластины размером 20+100+300 мм, которые подвергали электрошлаковому переплаву в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе с вертикальной плоскостью разъема. Переплав электродных пластин проводили на аппарате А-550 с использованием смеси флюсов АНФ-6 и АН-8 (по 50% каждого) при следующих параметрах режима:

Ток 1500 †20 А

Напряжение 46 — 40 В

Глубина шлаковой ванны 38 — 43 мм

Получали образцы прямоугольного сечения размером 20+40+340 мм для испытания на прочность при изгибе.

Испытания проводили на универсальной разрывной машине P-5 при расстоянии между опорами 300 мм. Определяли предел прочности на изгиб (o„») и максимальный

20 прогиб при изломе (j)

Износостойкость оценивали на машине, в которой изнашивание осуществляется полузакрепленным абразивом в виде гранитной крупки размером 1,5 — 2,5 мм. В качест25 ве эталона использованы образцы из отожженной стали 45 и образцы из стали

110Г13Л. Максимальную твердость определяли на приборе ТК-2 при нагрузке 150 кгс.

Химический состав предложенного спла30 ва 1, 2 и 3 и известного сплава 4, 3 и их свойства после электрошлакового переплава приведены в таблице. В сплаве известного состава, содержащего в литом состоянии 0,3% Се, после электрошлакового пе35 реплава обнаружены только следы этого элемента.

Из таблицы видно, что сплав предложенного состава 1, 2 и 3 имеет более высокие

40 свойства, чем сплав известного состава 4.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 535370, кл. С 22С 37/00, 1976.

784372

2. Авторское свидетельство № 572528, кл. С 22С 37/00, 1977.

3. Авторское свидетельство № 581162, кл. С 22С 37/00, 1977.

Составитель А. Рыбинцев

Редактор E. Зубиетова Техред В. Рыбакова Корректор E. Хмелева

Заказ 1673/15 Изд. ¹ 242 Тираж 685 . Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2