Чугун
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик он960297 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2306.80 (21) 2944723/22-02
Р }М К з
С 22 С 37/10 с присоединением заявки ¹â€”
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет
Опубликовано 23.09.82. Бюллетень ¹ 35 (33) УДК 669. 1-018.2(088.8) Дата опубликования описания 230982
О.М.Романов, E.Â.Pîæêoâà, А.N.Äåðáà
Л.М.Романов, Б.И.Бубновский, Н.А.АЛ (72) Авторы изобретения
Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт угольного и Московский ордена Трудового Краси институт стали и сплавов (71) Заявители (54) ЧУГУН
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к изысканию износостойких чугунов, применяемых для работы в условиях ударно-абразивного износа (например, зубья ковшей карь.ерных экскаваторов"мехлопат).
Известен чугун (1) следующего химического состава, вес.Ъ:
Углерод 1,7-5,0
Кремний 0,2-2,2
Марганец 1 -5,7
Никель 1 -6,3
Хром 24 -37
Металл, выбран1 ный из группы, содержащей молибден ванадий и вольфрам 4 -11
Железо Остальное
Недостатком известного чугуна является низкая абразивная износостойкость.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является чугун (2) следующего химического состава, вес.%:
Углерод 1,3-2,3
Кремний, До 0,8
Марганец 4,01-7,0
Хром 8 -14
Железо Остальное
Недостатком известного чугуна является низкая износостойкость в условиях абразивного и ударно-абразивного износа, что связано с наличием значительного количества (около
100%) остаточного аустенита.
Целью изобретения является увели- . чение абразивной и ударно-абразивной стойкости.
Цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, маргенец, хром и железо, дополнительно
15 содержит бор и цирконий при следующем соотношении компонентов, вес.В:
Углерод 1,6-2,0
Кремний 0,4-0,8
Марганец 2,5-4,0
20 Хром 18 -25
Бор 0 05-0,2
Цирконий 0,01-0,1
Железо Остальное
Чугун выплавляют в индукционных печах по технологии, принятой для известного чугуна.
В табл. 1 приведен химический состав чугуна, в табл. 2 - механттческие и абразивные свойства предлагаемого и известного чугуна.
960297
Таблица 1
Элементы известном предлагаемом
1,3
1,8
1,8
2,0
2,3
1,6
0,4 0,8
5,51 7,00
11 14
Нет Нет
Нет Нет
0,8
0,4 0,6
4,0
2,5
4,01
3,25
18 21 5
0,01 0,055
Нет
0,1
0,12
0,2
0,5
Нет
Бор
»»»
Таблица 2
Механические свойства
Известного
Г I
Предлагаемого
Твердость, HRC, стержня 3 мч
56,5
50
Твердость, HRC, плиты 75 х х 300 х 300 мм
60,5
60
Твердость, HRC плиты 200 х 800 х 800 мм
60,5
52,4
Твердость, НRC, плиты 350 х х 1400 х 1400 мм
60,1
13501450
56 59 9
58,2
11001200
13501450
1100- 13501200 1450
11001200
Ми крот ве рдост ь карбидов, Н, Ударно-абразивная стойкость, КЗс"
1О
4,6
3,0
1 5
1,4
1,2
Абразивная стойкость, К1
5 3
6,0
4,0 4,8 5,0
3 5
Структура предлагаемого чугуна после закалки состоит иэ карбидов хрома типа (Сr Fе) С> в преимущественно мартенситной металлической основе при минимальном количестве (не более 20%) остаточного аустенита. Добавка циркония, измельчающего микроУглерод
Кремний
Марганец
Хром
Цирконий
Содержание в чугуне, вес.В
Показатели для чугуна структуру, способствует повышению механических свойств. Введение бора (0,05-0,2%) приводит к повышению микротвердости карбидов и, как следствие, к увеличению износостойкости.
Благодаря повышенному содержанию
65 хрома оптимальная структура чугуна
960297
Формула изобретения
Составитель Э.Петренко
Техред Ж.Кастелевич Корректор О.Билак
Редактор Н.Гунько
«Ф
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.", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 обеспечивается При меньшем содержании",,марганца, а при равном марганце дос-, тигается более высокая твердость (табл. 2). Ударно-абразивную стойкость определяют на центробежном ускорите ле ЦУК-3 . 5
Сущность метода состоит в том, что образцы подвергают воздействию потока абразивных частиц, создаваемого с помощью центробежного ускорителя. В радиальные каналы ротора уокорителя пос-10 тупает абразив, который под действием центробежных сил вылетает из ротора и ударяЕт о поверхность закрепленных вокруг ротора образцов.
Образцы имеют размеры 20х 15 4, до- 15 пуски на размеры по 7 классу точности, шероховатость поверхности не грубее 7 класса по ГОСТ 2789-73.
В качестве эталона используют нормализованную сталь ст 3, для которой коэффициент относительной ударно-абразивной стойкости равен единице.
Абразивную стойкость определяют .методом "чашечного шлифования".
Иэ табл. 2 видно, что предлагаемый чугун имеет более высокую твердость, чем известный, при закалке малых (ф3мм), так и больших (3507(1400 х х 1400 мм) отливок.
Предлагаемый чугун обладает высокой прокаливаемостью, которая, благо- ЗО даря более высокому содержанию хрома, обеспечивается при меньшем содержании марганца.
Благодаря сбалансированному составу по углероду, хрому и марганцу, он З5 имеет более высокую абразивную ! (в 1,5 раза) и ударно-абразивную (в 2-3 раза) стойкость.
Технико-экономические преимущества предлагаемого чугуна заключаются в повышении ударно-абразивной стойкости. Зубья имеют стойкость в 2 раза выше, чем,зубья ковшей из ста- ли 110Г13Л (ГОСТ 2176-77).
Экономический эффект от использования предлагаемого чугуна составит только для экскаваторов марки ЭКГ-8И свыше 3500000 руб.
Чугун, содержащий углерод, крем-. ний, марганец, хром и железо, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения абразивньй и ударноабразивной стойкости, он дополнительно содержит бор и цирконий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 1,6-2,0
Кремний 0,4-0,8
Иарганец 2,5-4,0
Хром 18 -25
Бор 0 05-0,2
Цирконий 0,01-0,1
Железо Остальное
Источчики информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент CIA В 3086858 кл. 75-128, опублик, 1963.
2. Авторское свидетельство СССР
М 245372, кл. С 22 С 37/10, 1967.
