RU2017578C1 - Method of manufacture of castings from high-chromium cast iron - Google Patents
Method of manufacture of castings from high-chromium cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017578C1 RU2017578C1 SU4934159A RU2017578C1 RU 2017578 C1 RU2017578 C1 RU 2017578C1 SU 4934159 A SU4934159 A SU 4934159A RU 2017578 C1 RU2017578 C1 RU 2017578C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- castings
- charge
- temperature
- melt
- metal
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title description 10
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 5
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 abstract 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии и, в частности, может быть использовано при изготовлении отливок из высокохромистых чугунов. The invention relates to metallurgy and, in particular, can be used in the manufacture of castings from high-chromium cast irons.
Известен способ изготовления отливок из высокохромистых чугунов, включающий расплавление шихты, перегрев металла до 1400-1600оС, заливку расплава в песчано-глинистые формы и охлаждение отливок (1).A known method of manufacturing castings of high-chromium cast irons, including melting the mixture, overheating of the metal to 1400-1600 about C, pouring the melt into sand-clay molds and cooling the castings (1).
Недостатком данного способа изготовления отливок является грубая макро- и микроструктура отливок, что приводит к низкой износостойкости их материала. The disadvantage of this method of manufacturing castings is the rough macro- and microstructure of the castings, which leads to low wear resistance of their material.
Наиболее близким техническим решением является способ изготовления отливок из высокохромистых чугунов, включающий расплавление шихты, перегрев металла до температуры (1600 ± 10)оС, модифицирование лигатурой ФМЦ-6 при ЖКМК-6 в количестве 0,2% от веса шихты, охлаждение металла до температуры 1400-1450оС и заливку расплава в формы (2).The closest technical solution is a method for producing castings from high chrome cast iron comprises melting the charge to overheat the metal to a temperature of (1600 ± 10) ° C, inoculation ligature FMC-6 at ZHKMK-6 in an amount of 0.2% by weight of the blend, cooling the metal to temperature 1400-1450 о С and pouring the melt into molds (2).
Недостатком данного способа изготовления отливок является невысокая износостойкость отливок, в результате грубой макроструктуры и не благоприятной топографии и морфологии карбидов в микроструктуре отливок. The disadvantage of this method of manufacturing castings is the low wear resistance of castings, as a result of a rough macrostructure and unfavorable topography and morphology of carbides in the microstructure of castings.
Целью данного изобретения является повышение износостойкости отливок из высокохромистых чугунов. Способ включает расплавление шихты, перегрев металла, и модифицирование, предусматривается также введение в расплав при температуре 1500-1650оС ультрадисперсных порошков из группы нитрид, карбид, карбонитрид, оксид, борид в количестве 0,05-0,2% от веса шихты, и при температуре 1450-1600оС введение дисперсных порошков нитридов, карбидов и оксидов с частицами 1-300 мкм, в количестве 0,05-0,6% от веса шихты.The aim of this invention is to increase the wear resistance of castings of high chromium cast iron. The method includes melting the charge to overheat the metal, and modifying, also provides for introduction into the melt at a temperature of 1500-1650 C. ultrafine powders from the group nitride, carbide, carbonitride, oxide, boride in an amount of 0.05-0.2% by weight of the charge, and at a temperature of 1450-1600 about With the introduction of dispersed powders of nitrides, carbides and oxides with particles 1-300 microns, in an amount of 0.05-0.6% by weight of the mixture.
Предложенный способ изготовления отливок из высокохромистых чугунов обладает существенными отличиями, так как характеризуется новой совокупностью признаков, не обнаруженных в процессе поиска по источникам патентной и научно-технической литературы. The proposed method for the manufacture of castings from high-chromium cast irons has significant differences, as it is characterized by a new set of features not found in the search for sources of patent and scientific literature.
Известны способы получения отливок с мелкокристаллической структурой [1] , за счет изменения условий кристаллизации отливок. Однако при этом не достигается улучшения карбидной структуры отливок. Применение лигатур типа ФЦМ-6 и ЖКМК-6 не обеспечивает эффективное управление макро- и микроструктурой отливок и соответственно их износостойкостью. Known methods for producing castings with a fine crystalline structure [1], by changing the crystallization conditions of the castings. However, this does not improve the carbide structure of the castings. The use of alloys of the FTsM-6 and ZhKMK-6 type does not provide effective control of the macro- and microstructure of castings and, accordingly, their wear resistance.
Применение предложенного способа изготовления отливок обеспечивает эффективное управление кристаллизацией матрицы сплава и избыточных карбидных фаз. Введение в расплав ультрадисперсных порошков из группы: нитрид карбида, карбонитрид, оксид, борид при температуре 1500-1650оС позволяет улучшить, морфологию и топографию карбидных фаз, так как ультрадисперсные порошки, с частицами 0,01-0,2 мкм, обеспечивают измельчение и равномерное распределение карбидных включений при улучшении их формы (за счет их компактирования). Введение в расплав дисперсных порошков тугоплавких соединений с частицами 1-300 мкм при температуре 1450-1600оС, обеспечивает измель- чение структуры излома отливок. Введение в расплав ультрадисперсных порошков повышает твердость матрицы сплава за счет перераспределения углерода между карбидами и матрицей, что позволяет увеличить твердость материала отливок.The application of the proposed method for manufacturing castings provides effective control of crystallization of the alloy matrix and excess carbide phases. Introduction ultrafine powders into the melt from the group of nitride, carbide, carbonitride, oxide, boride at a temperature of 1500-1650 ° C can improve the morphology and topography carbide phases, since ultrafine powders with particles of 0.01-0.2 microns, provide size reduction and uniform distribution of carbide inclusions while improving their shape (due to their compaction). The introduction into the melt of dispersed powders of refractory compounds 1-300 microns with the particles at a temperature of 1450-1600 ° C, provides izmel- chenie structure fracture casts. The introduction of ultrafine powders into the melt increases the hardness of the alloy matrix due to the redistribution of carbon between carbides and the matrix, which allows to increase the hardness of the material of the castings.
Способ изготовления отливок из высокохромистых чугунов иллюстрируется примером. Способ опробовали при изготовлении отливок из сплава следующего химического состава, %: С - 2,8, Si - 0,7, Cr - 18, Mn - 0,7, Ti - 0,1, Mo - 0,5. Высокохромистый чугун плавили в индукционной печи с основной футеровкой с наведением защитного шлака. После перегрева металл раскисляли ферромарганцем, алюминием, силикокальцием в количестве 0,1-0,15% каждой добавки от веса шихты. Причем введение добавок чередовали интервалами выдержки расплава 20-30 сек. A method of manufacturing castings of high chromium cast iron is illustrated by example. The method was tested in the manufacture of castings from an alloy of the following chemical composition,%: C - 2.8, Si - 0.7, Cr - 18, Mn - 0.7, Ti - 0.1, Mo - 0.5. High-chromium cast iron was smelted in an induction furnace with a main lining with guidance of protective slag. After overheating, the metal was deoxidized with ferromanganese, aluminum, silicocalcium in an amount of 0.1-0.15% of each additive by weight of the charge. Moreover, the introduction of additives alternated with intervals of exposure of the melt for 20-30 seconds.
Модификаторы для обработки жидкого металла готовили по а.с. СССР N 1336577. После модифицирования металл разливали в формы. Из полученных отливок вырезали образцы для исследования макро- и микроструктуры отливок и определения их износостойкости. Образцы нормализовали при температуре 1050оС в течение 2 ч.Modifiers for the processing of liquid metal were prepared according to A.S. USSR N 1336577. After modification, the metal was poured into molds. Samples were cut from the obtained castings to study the macro- and microstructure of the castings and determine their wear resistance. The samples were normalized at a temperature of 1050 about C for 2 hours
Износостойкость отливок оценивали по потере веса при абразивном износе методом неподвижного кольца. В качестве абразива использовали кварцевый песок, марки КО 0315. В качестве эталона применяли образцы от отожженной стали 40. The wear resistance of castings was evaluated by weight loss during abrasive wear by the fixed ring method. Quartz sand, grade KO 0315, was used as an abrasive. Samples from annealed 40 steel were used as a reference.
Твердость образцов определяли на твердомере марки ТК-2. Макро- и микроструктуру отливок оценивали на микроскопах МИМ-7 и МИМ-8М. The hardness of the samples was determined on a hardness tester brand TK-2. The macro- and microstructure of castings was evaluated using MIM-7 and MIM-8M microscopes.
Результаты испытаний образцов и отливок приведены в таблице. Испытания показали, что предлагаемый способ изготовления отливок из высокохромистых чугунов позволяет увеличивать твердость отливок по HRC до 65-68 единиц, улучшить макроструктуру отливок, что обеспечивает повышение относительной износостойкости в 1,3-2 раза. The test results of the samples and castings are shown in the table. Tests have shown that the proposed method for the manufacture of castings from high-chromium cast irons allows to increase the hardness of castings according to HRC to 65-68 units, to improve the macrostructure of castings, which provides an increase in relative wear resistance by 1.3-2 times.
Экономическую эффективность от применения предложенного способа изготовления отливок из высокохромистых чугунов оценивали из условия увеличения ресурса работы дробеметных лопаток в 1,5-2 раза, что равноценно увеличению выхода годного литья в 1,5-2 раза. The economic efficiency from the application of the proposed method for the manufacture of castings from high-chromium cast irons was evaluated from the condition of increasing the service life of shot blades by 1.5-2 times, which is equivalent to an increase in the yield of casting by 1.5-2 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4934159 RU2017578C1 (en) | 1991-05-05 | 1991-05-05 | Method of manufacture of castings from high-chromium cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4934159 RU2017578C1 (en) | 1991-05-05 | 1991-05-05 | Method of manufacture of castings from high-chromium cast iron |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017578C1 true RU2017578C1 (en) | 1994-08-15 |
Family
ID=21573398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4934159 RU2017578C1 (en) | 1991-05-05 | 1991-05-05 | Method of manufacture of castings from high-chromium cast iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2017578C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2197531C2 (en) * | 2001-04-17 | 2003-01-27 | Открытое акционерное общество "Икар" Курганский завод трубопроводной арматуры | Method of manufacture of castings from iron- chromium alloys |
| WO2011094800A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Weir Minerals Australia Ltd | Hard metal materials |
-
1991
- 1991-05-05 RU SU4934159 patent/RU2017578C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Гардер М.В. Отливки из белых износостойких чугунов, М., 1972. * |
| 2. Ри Хосен, Тейх В.А., Дзюба Г.С. Влияние модифицирования на физические свойства расплавов и эксплуатационные характеристики высокохромистого чугуна (Тезисы доклада III Всесоюзной научной конференции. Закономерности формирования структуры сплавов эвтектического типа. - Днепропетровск, ДМеТИ, 1986, с.244-246. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2197531C2 (en) * | 2001-04-17 | 2003-01-27 | Открытое акционерное общество "Икар" Курганский завод трубопроводной арматуры | Method of manufacture of castings from iron- chromium alloys |
| WO2011094800A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Weir Minerals Australia Ltd | Hard metal materials |
| EA033535B1 (en) * | 2010-02-05 | 2019-10-31 | Уэйр Минералз Острэйлиа Лтд | Hard metal materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1581768A1 (en) | High-strength cast iron | |
| JPH0121220B2 (en) | ||
| US4224064A (en) | Method for reducing iron carbide formation in cast nodular iron | |
| RU2017578C1 (en) | Method of manufacture of castings from high-chromium cast iron | |
| RU2021379C1 (en) | Method of making of ingots from high-chromium cast iron | |
| RU2105821C1 (en) | Method for production of ingots from wear-resistant steel | |
| JPH1096040A (en) | High-strength gray cast iron with excellent machinability | |
| SU1611974A1 (en) | Wear-resistant alloy | |
| SU1560608A1 (en) | Cast iron | |
| SU1712450A1 (en) | Cast iron | |
| RU2197531C2 (en) | Method of manufacture of castings from iron- chromium alloys | |
| SU1323227A1 (en) | Method of producing castings | |
| RU2191213C1 (en) | Hardener (versions) | |
| KR100260025B1 (en) | High hardness, high toughness, high chrome white cast iron with prolonged service life, and a method of manufacturing the same | |
| RU2184791C1 (en) | Base metal | |
| SU565073A1 (en) | Alloy | |
| RU2141885C1 (en) | Method for making wear resistant percussion action members | |
| JP2987618B2 (en) | Improvement of machinability in wear-resistant high chromium cast iron containing ultra-high concentration of Cr | |
| SU1659516A1 (en) | Cast iron for engine cylinder liners | |
| SU1571097A1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
| SU1504280A1 (en) | Casting iron | |
| SU1113423A1 (en) | High-speed steel | |
| SU1308630A1 (en) | Mixture for inoculating cast iron | |
| SU1585368A1 (en) | Alloying composition for steel | |
| SU1583460A1 (en) | Cast iron |