RU2138577C1 - Chromium-manganese-aluminum cast iron - Google Patents
Chromium-manganese-aluminum cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- RU2138577C1 RU2138577C1 RU98114931/02A RU98114931A RU2138577C1 RU 2138577 C1 RU2138577 C1 RU 2138577C1 RU 98114931/02 A RU98114931/02 A RU 98114931/02A RU 98114931 A RU98114931 A RU 98114931A RU 2138577 C1 RU2138577 C1 RU 2138577C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cast iron
- manganese
- chromium
- eutectic
- hardness
- Prior art date
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 47
- -1 Chromium-manganese-aluminum Chemical compound 0.000 title description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 13
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 abstract description 22
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 abstract description 11
- 239000010439 graphite Substances 0.000 abstract description 8
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910001349 ledeburite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 2
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101001123530 Nicotiana tabacum Putrescine N-methyltransferase 3 Proteins 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к чугунам, предназначенным для изготовления валков горячей прокатки, работающих при повышенных температурах, больших удельных нагрузках и высоких скоростях прокатки, в частности для валков чистовых и предчистовых клетей листовой горячей прокатки непрерывных станов и для изготовления обечаек, предназначенных для бандажированных опорных валков горячей прокатки. The invention relates to metallurgy, in particular to cast irons, intended for the manufacture of hot rolling rolls operating at elevated temperatures, high specific loads and high rolling speeds, in particular for finishing and finishing roll stands of sheet hot rolling of continuous mills and for the manufacture of shells intended for hot rolled bandages.
Известна заэвтектоидная сталь, используемая для изготовления бандажей опорных валков горячей прокатки, содержащая компоненты при следующем соотношении, мас.%:
углерод - 1,4-1,6
кремний - 0,25-0,50
марганец - 0,50-0,80
сера - менее 0,40
фосфор - менее 0,040
хром - 0,90-1,25
никель - 0,80-1,20
молибден - 0,10-0,30
железо - остальное
(см. сталь 150ХНМЛ по ГОСТ 10207-70 и ГОСТ 9487-70)
Однако, эта сталь вследствие невысокого содержания углерода и карбидообразующих элементов: хрома и молибдена, имеет в структуре незначительное количество карбидов, не превышающее 4% и это приводит к интенсивному износу и к выкрошкам отдельных участков бандажа и в итоге к преждевременному выходу бандажа при эксплуатации.Known hypereutectoid steel used for the manufacture of bandages of supporting rolls of hot rolling, containing components in the following ratio, wt.%:
carbon - 1.4-1.6
silicon - 0.25-0.50
Manganese - 0.50-0.80
sulfur - less than 0.40
phosphorus - less than 0,040
chrome - 0.90-1.25
nickel - 0.80-1.20
molybdenum - 0.10-0.30
iron - the rest
(see steel 150KHNML according to GOST 10207-70 and GOST 9487-70)
However, this steel, due to the low content of carbon and carbide-forming elements: chromium and molybdenum, has an insignificant amount of carbides in the structure, not exceeding 4% and this leads to intensive wear and tearing out of individual sections of the bandage and, as a result, to premature exit of the bandage during operation.
Недостатком использования стали 150ХНМЛ для изготовления бандажей является также ее сложный и длительный режим термической обработки, состоящий из предварительного тройного отжига и окончательной термической обработки по режиму двойной нормализации с высоким отпуском. The disadvantage of using steel 150KHNML for the manufacture of bandages is also its complex and lengthy heat treatment mode, consisting of preliminary triple annealing and final heat treatment according to the double normalization mode with high tempering.
Известен также наиболее близкий по составу и назначению бейнитный чугун ЛПХНМд-68 по ТУ 14-2-799-88, широко используемый для изготовления рабочих валков листовых непрерывных станов горячей прокатки. Also known is the closest in composition and purpose bainitic cast iron LPHNMd-68 according to TU 14-2-799-88, widely used for the manufacture of work rolls of continuous sheet mills of hot rolling.
Чугун ЛПХНМд-68, принятый за прототип, содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:
углерод - 3,0-3,2
кремний - 0,5-1,0
марганец - 0,4-0,8
сера - менее 0,09
фосфор - менее 0,15
хром - 1,2-1,6
никель - 3,0-4,0
молибден - 0,3-0,8
железо - остальное
(см. чугун ЛПХНМд-68 по ТУ-14-2-799-88)
Однако рабочие валки листопрокатных станов горячей прокатки, изготовленные из чугуна ЛПХНМд-68 и из чугунов, аналогичных по составу этому чугуну, в соответствии с ТУ 14-2-799-88 имеют пониженную эксплуатационную стойкость по причине образования на поверхности бочки сетки разгара, возникновения выкрошек вследствие наличия крупных выделений первичных карбидов - ледебурита сотовой кристаллизации, а также неотпущенной структуры бейнита с низкой термостойкостью.Cast iron LPHNMd-68, adopted for the prototype, contains components in the following ratio, wt.%:
carbon - 3.0-3.2
silicon - 0.5-1.0
Manganese - 0.4-0.8
sulfur - less than 0.09
phosphorus - less than 0.15
chrome - 1.2-1.6
nickel - 3.0-4.0
molybdenum - 0.3-0.8
iron - the rest
(see cast iron LPHNMd-68 according to TU-14-2-799-88)
However, the working rolls of hot-rolled sheet mills made of LPKHNMd-68 cast iron and cast iron similar in composition to this cast iron, in accordance with TU 14-2-799-88, have reduced operational stability due to the formation of a burst net on the surface of the barrel, the occurrence of crumbs due to the presence of large precipitates of primary carbides - ledeburite of cellular crystallization, as well as the unreleased structure of bainite with low heat resistance.
Для повышения эксплуатационной стойкости рабочих валков горячей прокатки за счет исключения образования крупных хрупких выделений ледебурита и образования большого количества эвтектики и хромистых карбидов в мелкой и равномерно распределенной форме, исключения образования графита, повышения твердости, износостойкости, вязкости, термостойкости и технологичности чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, серу, фосфор, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
углерод - 3,1-3,5
кремний - 0,15-0,45
марганец - 0,8-1,5
хром - 10,5-13,5
алюминий - 0,5-1,1
сера - 0,02-0,09
фосфор - 0,02-0,55
железо - остальное,
при этом отношение разности содержания хрома и алюминия к содержанию углерода должно составлять 2,95-4,0, а отношение содержания марганца к содержанию кремния должно быть в пределах 2,25-7,0.To increase the operational stability of hot rolling work rolls by eliminating the formation of large brittle deposits of ledeburite and the formation of a large amount of eutectic and chromium carbides in a fine and evenly distributed form, eliminating the formation of graphite, increasing hardness, wear resistance, viscosity, heat resistance and processability, cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, sulfur, phosphorus, additionally contains aluminum in the following ratio of components, wt.%:
carbon - 3.1-3.5
silicon - 0.15-0.45
Manganese - 0.8-1.5
chrome - 10.5-13.5
aluminum - 0.5-1.1
sulfur - 0.02-0.09
phosphorus - 0.02-0.55
iron - the rest
the ratio of the difference in the content of chromium and aluminum to the carbon content should be 2.95-4.0, and the ratio of manganese to silicon content should be in the range of 2.25-7.0.
Алюминий, введенный в чугун в оптимизированных соотношениях, препятствует диффузии углерода при кристаллизации чугуна и это обеспечивает образование первичных карбидов в мелкой и равномерно распределенной форме. Алюминий способствует выделению вторичных карбидов в сфероидальной форме и увеличивает стабильность этих карбидов при последующем нагреве. Это в совокупности повышает твердость, износостойкость, вязкость, термостойкость и устойчивость чугуна против образования трещин при отливке и ковке. Aluminum introduced into cast iron in optimized ratios prevents the diffusion of carbon during crystallization of cast iron and this ensures the formation of primary carbides in a fine and evenly distributed form. Aluminum contributes to the release of secondary carbides in spheroidal form and increases the stability of these carbides upon subsequent heating. This together increases the hardness, wear resistance, toughness, heat resistance and resistance of cast iron to cracking during casting and forging.
При содержании алюминия менее 0,5% положительное влияние алюминия на структуру и свойства чугуна не проявляется вследствие его недостаточного количества. При содержании в чугуне алюминия более 1,1% в структуре появляется феррит, что приводит к снижению твердости, прочности, износостойкости, вязкости и термостойкости. When the aluminum content is less than 0.5%, the positive effect of aluminum on the structure and properties of cast iron is not manifested due to its insufficient amount. When the aluminum content in cast iron is more than 1.1%, ferrite appears in the structure, which leads to a decrease in hardness, strength, wear resistance, toughness and heat resistance.
Углерод увеличивает количество карбидной фазы чугуна и повышает количество эвтектики, что увеличивает твердость чугуна. Однако при повышении содержания углерода в чугуне возрастает вероятность образования крупных хрупких карбидных выделений между ветвями дендритов (стержневая эвтектика сотового строения), что приводит к снижению пластичности, вязкости и к охрупчиванию. Carbon increases the amount of carbide phase of cast iron and increases the amount of eutectic, which increases the hardness of cast iron. However, with an increase in the carbon content in cast iron, the probability of the formation of large brittle carbide precipitates between the branches of dendrites (rod eutectic of a honeycomb structure) increases, which leads to a decrease in ductility, viscosity and embrittlement.
Хром при оптимальном сочетании его количества с содержанием углерода обеспечивает образование эвтектики пластинчатого строения, при наличии которой значительно повышается пластичность, вязкость и термостойкость. При этом карбидная фаза такого чугуна состоит из смеси кубического легированного цементита и хромистого карбида тригонального типа, что приводит к значительному повышению твердости, прочности, термостойкости и износостойкости. Экспериментальным путем было установлено, что для получения эвтектики чугуна пластинчатого строения с мелкими равномерно распределенными карбидами, увеличения количества эвтектики при наличии смеси цементита и хромистого карбида с целью повышения его твердости, прочности, износостойкости, пластичности, вязкости и термостойкости необходимо обеспечить оптимальное сочетание углерода, хрома и алюминия в соответствии со следующим выражением:
где Cr - содержание хрома, мас.%;
Al - содержание алюминия, мас.%;
C - содержание углерода, мас.%.With the optimal combination of its amount and carbon content, chromium provides the formation of a plate-type eutectic, in the presence of which the ductility, viscosity and heat resistance are significantly increased. Moreover, the carbide phase of such cast iron consists of a mixture of cubic alloyed cementite and chromic carbide of the trigonal type, which leads to a significant increase in hardness, strength, heat resistance and wear resistance. It was experimentally established that in order to obtain a plate-shaped cast iron eutectic with small uniformly distributed carbides, to increase the amount of eutectic in the presence of a mixture of cementite and chromium carbide in order to increase its hardness, strength, wear resistance, ductility, viscosity and heat resistance, it is necessary to ensure the optimal combination of carbon, chromium and aluminum in accordance with the following expression:
where Cr is the chromium content, wt.%;
Al is the aluminum content, wt.%;
C is the carbon content, wt.%.
При снижении
При повышении выражения
Кремний и марганец являются активными раскислителями при выплавке чугуна, однако эти элементы совершенно по разному влияют на его структуру и свойства. Silicon and manganese are active deoxidants in the smelting of cast iron, however, these elements have completely different effects on its structure and properties.
Кремний при высоком содержании углерода измельчает эвтектику чугуна, однако он способствует выделению графита и уменьшает количество карбидной фазы. Наличие графита снижает твердость, прочность, износостойкость и термостойкость чугуна. Одновременно кремний значительно ускоряет распад аустенита при охлаждении в перлитной области и это приводит к снижению твердости матрицы чугуна. В целом это снижает прочность, износостойкость и термостойкость чугуна. Silicon, with a high carbon content, crushes the eutectic of cast iron, but it contributes to the release of graphite and reduces the amount of carbide phase. The presence of graphite reduces the hardness, strength, wear resistance and heat resistance of cast iron. At the same time, silicon significantly accelerates the decomposition of austenite during cooling in the pearlite region and this leads to a decrease in the hardness of the cast iron matrix. In general, this reduces the strength, wear resistance and heat resistance of cast iron.
Марганец препятствует выделению графита и способствует образованию карбидов. Марганец повышает устойчивость переохлажденного аустенита, замедляет распад в перлитной области и способствует при охлаждении чугуна превращению в бейнитной области. Все это в совокупности повышает твердость, прочность, износостойкость и термостойкость чугуна. Manganese inhibits the release of graphite and promotes the formation of carbides. Manganese increases the stability of supercooled austenite, slows down the decomposition in the pearlite region and, during cooling of cast iron, promotes transformation in the bainitic region. All this together increases the hardness, strength, wear resistance and heat resistance of cast iron.
Экспериментальным путем было определено, что для предотвращения образования графита и перлита в чугуне и получения структуры бейнита с целью повышения твердости, микротвердости эвтектики, износостойкости и термостойкости отношение содержания марганца к содержанию кремния в чугуне должно удовлетворять следующей зависимости:
2,25 ≤ Mn/Si≤7,0
где Mn - содержание марганца, мас.%;
Si - содержание кремния, мас.%.It was experimentally determined that to prevent the formation of graphite and perlite in cast iron and to obtain a bainite structure in order to increase the hardness, microhardness of the eutectic, wear resistance and heat resistance, the ratio of the manganese content to the silicon content in cast iron should satisfy the following dependence:
2.25 ≤ Mn / Si≤7.0
where Mn is the manganese content, wt.%;
Si is the silicon content, wt.%.
При снижении выражения Mn/Si менее 2,25 в структуре чугуна появляется перлит, уменьшается твердость, прочность, износостойкость и термостойкость чугуна. With a decrease in the Mn / Si expression of less than 2.25, perlite appears in the structure of cast iron, and the hardness, strength, wear resistance, and heat resistance of cast iron decrease.
При увеличении выражения Mn/Si более 7,0 в структуре появляется мартенсит, что приводит к снижению пластичности, термостойкости, возникает чувствительность к образованию трещин при отливке и ковке. With an increase in the Mn / Si expression over 7.0, martensite appears in the structure, which leads to a decrease in ductility, heat resistance, and there is a sensitivity to cracking during casting and forging.
Были изготовлены 13 вариантов хромомарганцевоалюминиевого чугуна различного химического состава и один состав чугуна - прототипа. Чугуны выплавляли в индукционной печи емкостью 50 кг и затем отливали стержни диаметром 100 мм. Химический состав экспериментальных чугунов приведен в таблице 1. Чугун под номером 1 - прототип. Один литой стержень подвергался ковке под молотом после нагрева на температуру 1160-1180oC на пруток диаметром 20х20 мм. Термическая обработка стержней и прутков не проводилась.13 versions of chromium-manganese-aluminum cast iron of various chemical composition and one composition of cast-iron prototype were manufactured. Cast iron was smelted in an induction furnace with a capacity of 50 kg and then rods with a diameter of 100 mm were cast. The chemical composition of experimental cast irons is shown in table 1. Cast iron at
От литых стержней вырезали механическим способом образцы для определения твердости, термостойкости и испытания на сжатие, а также для макроисследования. Определение твердости образцов проводили на приборе Роквелла, шкала C. Глубину отбеленного слоя контролировали на поперечном темплете литого стержня, наличие графита проверяли на нетравленном шлифе. Микроструктура образцов была выявлена химическим травлением 5% спиртовым раствором азотной кислоты. Характер кристаллизации эвтектики, наличие сотовой или пластинчатой эвтектики определялось при микроисследовании. Количество эвтектики, подсчитанное "методом полей" и "методом точек", определено на 15 полях, а определение количества карбидов выполнено на 10 полях. При установлении состава карбидов использовали структурную диаграмму хромистых сплавов системы C-Cr. Микротвердость эвтектики определена на приборе ПМТ-3 при нагрузке 200 г. Согласно проведенным исследованиям износостойкость чугунов пропорциональна микротвердости эвтектики. Samples were mechanically cut from cast rods to determine hardness, heat resistance, and compression tests, as well as macroscopic studies. The hardness of the samples was determined on a Rockwell instrument, scale C. The depth of the bleached layer was controlled on the transverse template of the cast rod, the presence of graphite was checked on an etched thin section. The microstructure of the samples was revealed by chemical etching with a 5% alcohol solution of nitric acid. The nature of the crystallization of the eutectic, the presence of a cellular or lamellar eutectic was determined by micro-investigation. The amount of eutectic calculated by the "field method" and "point method" is determined in 15 fields, and the determination of the number of carbides is performed in 10 fields. When determining the composition of carbides, the structural diagram of chromium alloys of the C-Cr system was used. The microhardness of the eutectic was determined on a PMT-3 device at a load of 200 g. According to the studies, the wear resistance of cast irons is proportional to the microhardness of the eutectic.
Вязкость - работу разрушения при сжатии определяли на образцах диаметром 6 мм и длиной 9 мм. При испытании осуществляли запись диаграмм сжатия и образцы нагружали до разрушения. Вязкость, как величина работы деформации, определяли при замере площади получаемой диаграммы. Такое испытание имитировало условия эксплуатации рабочего валка горячей прокатки, который работает в условиях значительных сжимающих нагрузок. Viscosity — fracture work under compression was determined on samples with a diameter of 6 mm and a length of 9 mm. During the test, compression diagrams were recorded and the samples were loaded to failure. Viscosity, as the magnitude of the work of deformation, was determined by measuring the area of the resulting diagram. Such a test simulated the operating conditions of a hot rolling work roll, which operates under significant compressive loads.
Оценку термостойкости проводили путем нагрева образцов в интервале от 150 до 500oC с выдержкой при заданной температуре в течение 7 часов и последующим определением твердости по Роквеллу, шкала C.Assessment of heat resistance was carried out by heating samples in the range from 150 to 500 o C with exposure at a given temperature for 7 hours and then determining the Rockwell hardness, scale C.
Оценку чувствительности к образованию трещин при отливке и ковке проводили по результатам визуального контроля литых стержней и кованых прутков. The sensitivity to cracking during casting and forging was evaluated based on the results of visual inspection of cast rods and forged rods.
На основании результатов испытаний можно установить, что для получения высокой твердости и повышенной глубины отбеленного слоя, значительного количества эвтектики пластинчатой формы без выделений графита, при одновременном наличии цементита и хромистого тригонального карбида, достижения высокой твердости эвтектики, вязкости и термостойкости чугуна при исключении склонности к образованию трещин в процессе отливки и ковки необходимо использовать хромомарганцевоалюминиевый чугун предлагаемого химического состава, учитывая соотношения, указанные в формуле (варианты 2-9). См. таблицы 1 и 2. Based on the test results, it can be established that in order to obtain high hardness and increased depth of the bleached layer, a significant amount of plate-shaped eutectic without graphite precipitates, with the simultaneous presence of cementite and chrome trigonal carbide, to achieve high eutectic hardness, viscosity and heat resistance of cast iron with the exception of the tendency to form cracks in the process of casting and forging, it is necessary to use chromium-manganese-aluminum cast iron of the proposed chemical composition, taking into account the ratio Nia as defined in formula (embodiments 2-9). See tables 1 and 2.
Варианты чугунов 10, 11, 12, 13 изготовлены в соответствии с представленными в формуле изобретения содержаниями компонентов чугуна, но соотношения
В варианте 10, где первое соотношение меньше 2,95, отсутствует в структуре хромистый тригональный карбид, наблюдаются выделения ледебурита сотового строения, получена пониженная твердость чугуна и микротвердость эвтектики, низкая вязкость и повышенная чувствительность к образованию трещин. In
В варианте 11, где соотношение
В варианте 12 соотношение Mn/Si меньше 2,25 и это вызывает снижение твердости чугуна и микротвердости эвтектики, уменьшение вязкости и появление склонности к образованию трещин. In
В варианте 13 отношение Mn/Si больше 7,0 и это приводит к снижению вязкости и образованию трещин. In
Вариант 14 соответствует запредельным значениям компонентов предлагаемого чугуна и приведен для подтверждения правильности выбора пределов содержания компонентов чугуна.
Claims (1)
Углерод - 3,1 - 3,5
Кремний - 0,15 - 0,45
Марганец - 0,8 - 1,5
Хром - 10,5 - 13,5
Сера - 0,02 - 0,09
Фосфор - 0,02 - 0,55
Железо - Остальное
при этом отношение разности содержания хрома и алюминия к содержанию углерода должно составлять 2,95 - 4,0, а соотношение содержания марганца к содержанию кремния должно быть в пределах 2,25 - 7,0.Chromomanganese-aluminum cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, sulfur, phosphorus, characterized in that it additionally contains aluminum in the following ratio of components, wt.%:
Carbon - 3.1 - 3.5
Silicon - 0.15 - 0.45
Manganese - 0.8 - 1.5
Chrome - 10.5 - 13.5
Sulfur - 0.02 - 0.09
Phosphorus - 0.02 - 0.55
Iron - Else
the ratio of the difference in the content of chromium and aluminum to the carbon content should be 2.95 - 4.0, and the ratio of manganese to silicon content should be in the range of 2.25 - 7.0.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98114931/02A RU2138577C1 (en) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | Chromium-manganese-aluminum cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98114931/02A RU2138577C1 (en) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | Chromium-manganese-aluminum cast iron |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2138577C1 true RU2138577C1 (en) | 1999-09-27 |
Family
ID=20209273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98114931/02A RU2138577C1 (en) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | Chromium-manganese-aluminum cast iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2138577C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201992C1 (en) * | 2001-11-23 | 2003-04-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Cast iron |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU161975A1 (en) * | ||||
| GB1466330A (en) * | 1973-05-04 | 1977-03-09 | Thome Cromback Acieries | Grinding members |
| EP0029539A1 (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-03 | Georg Fischer Aktiengesellschaft | Process for manufacturing chromium-containing cast iron and cast articles made therefrom |
| US4316743A (en) * | 1973-10-29 | 1982-02-23 | Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. | High damping Fe-Cr-Al alloy |
| SU1611974A1 (en) * | 1988-10-17 | 1990-12-07 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Wear-resistant alloy |
| RU2095495C1 (en) * | 1995-08-22 | 1997-11-10 | Владимир Вениаминович Добровенский | Method of manufacturing silicon ingots in the form of wide plates with variable thickness |
-
1998
- 1998-07-30 RU RU98114931/02A patent/RU2138577C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU161975A1 (en) * | ||||
| GB1466330A (en) * | 1973-05-04 | 1977-03-09 | Thome Cromback Acieries | Grinding members |
| US4316743A (en) * | 1973-10-29 | 1982-02-23 | Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. | High damping Fe-Cr-Al alloy |
| EP0029539A1 (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-03 | Georg Fischer Aktiengesellschaft | Process for manufacturing chromium-containing cast iron and cast articles made therefrom |
| SU1611974A1 (en) * | 1988-10-17 | 1990-12-07 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Wear-resistant alloy |
| RU2095495C1 (en) * | 1995-08-22 | 1997-11-10 | Владимир Вениаминович Добровенский | Method of manufacturing silicon ingots in the form of wide plates with variable thickness |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Чугун ЛПХНМд - 68 по ТУ 14-2-799-88 на "Валки чугунные для горячей прокатки металлов". - Харьков, 1988. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201992C1 (en) * | 2001-11-23 | 2003-04-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Cast iron |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10655200B2 (en) | Steel material and oil-well steel pipe | |
| RU2403311C2 (en) | Manufacturing method of high-strength steel plates with excellent ductility and plates made by means of this method | |
| US5846344A (en) | Spring steel of high strength and high corrosion resistance | |
| RU2698006C1 (en) | Steel material and steel pipe for oil wells | |
| RU2690059C1 (en) | Steel material and steel pipe for oil wells | |
| CN110662849B (en) | Method for producing steel parts and corresponding steel parts | |
| WO2020213179A1 (en) | Steel sheet and method for manufacturing same, and molded article | |
| JP2022177108A (en) | Steel section having thickness of at least 100 mm and method of manufacturing the same | |
| CN109112262A (en) | High-strength spring rolled stock and the high-strength spring silk material for having used it | |
| Wang et al. | Effects of ultra-fast cooling after hot rolling and intercritical treatment on microstructure and cryogenic toughness of 3.5% Ni steel | |
| RU2138577C1 (en) | Chromium-manganese-aluminum cast iron | |
| RU2203965C2 (en) | Cold rolled strip manufacture method | |
| RU2433191C1 (en) | Manufacturing method of high-strength plate steel | |
| US12104234B2 (en) | Steel material | |
| JP6673320B2 (en) | Thick steel plate and method for manufacturing thick steel plate | |
| RU2016127C1 (en) | Steel | |
| RU2201992C1 (en) | Cast iron | |
| RU2068457C1 (en) | Steel | |
| Ryabov et al. | New steels for agricultural machine building | |
| RU2605034C1 (en) | Hot-rolled steel for hot forming | |
| RU2809017C1 (en) | Method for producing cold-resistant sheet metal with hardness of 450-570 hbw | |
| Takita et al. | Effect of retained austenite on properties of austempered ductile iron | |
| Benazza et al. | Hot compression and fracture toughness of HSS composed hot strip work rolls | |
| JP3093577B2 (en) | Fine graphite uniformly dispersed steel bar with excellent toughness and method for producing the same | |
| SU1392139A1 (en) | Steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050731 |