[go: up one dir, main page]

RU2306353C1 - Cast iron - Google Patents

Cast iron Download PDF

Info

Publication number
RU2306353C1
RU2306353C1 RU2006113298/02A RU2006113298A RU2306353C1 RU 2306353 C1 RU2306353 C1 RU 2306353C1 RU 2006113298/02 A RU2006113298/02 A RU 2006113298/02A RU 2006113298 A RU2006113298 A RU 2006113298A RU 2306353 C1 RU2306353 C1 RU 2306353C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cast iron
iron
molybdenum
copper
tungsten
Prior art date
Application number
RU2006113298/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Константинович Афанасьев (RU)
Владимир Константинович Афанасьев
ков Михаил Владимирович Чибр (RU)
Михаил Владимирович Чибряков
Ольга Владимировна Корнева (RU)
Ольга Владимировна Корнева
Василий Николаевич Толстогузов (RU)
Василий Николаевич Толстогузов
ев Максим Владимирович Масл (RU)
Максим Владимирович Масляев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет"
Priority to RU2006113298/02A priority Critical patent/RU2306353C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2306353C1 publication Critical patent/RU2306353C1/en

Links

Landscapes

  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy; composition of cast iron for manufacture of parts subjected to friction and cutting tools.
SUBSTANCE: proposed cast iron contains the following components, mass-%: carbon, 3.56-3.61; silicon, 0.17-0.20; manganese, 0.25-0.28; phosphorus, 0.052-0.06; sulfur, 0.018-0.02; copper, 0.03-0.06; chromium, 1.45-1.52; nickel, 0.10-0.13; molybdenum, 0.80-0.93; titanium, 0.01-0.03; vanadium, 0.60-0.70; tungsten, 1.96-2.13; the remainder being iron.
EFFECT: enhanced wear resistance and ultimate breaking strength.
2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугунов для изготовления деталей, работающих в узлах трения, а также режущего инструмента.The invention relates to metallurgy, in particular to the development of compositions of cast irons for the manufacture of parts operating in friction units, as well as cutting tools.

Известен чугун, содержащий, вес.%: углерод 2,50-3,50, кремний 1,70-2,60, марганец 0,64-1,80, сера 0,22-0,50, фосфор 0,40-1,0, сурьма 0,005-0,08, медь 0,25-0,60, никель 0,30-1,0, железо остальное (см. а.с. №1673625, кл. С22С 37/08, опубл. 30.08.91, Бюл. №32).Known cast iron containing, wt.%: Carbon 2.50-3.50, silicon 1.70-2.60, manganese 0.64-1.80, sulfur 0.22-0.50, phosphorus 0.40- 1.0, antimony 0.005-0.08, copper 0.25-0.60, nickel 0.30-1.0, iron the rest (see AS No. 1673625, class C22C 37/08, publ. 08/30/91, Bull. No. 32).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является чугун следующего химического состава, вес.%: углерод 3,65, кремний 1,77, марганец 0,56, фосфор 0,16, сера 0,021, хром 0,32, никель 0,17, титан 0,04, ванадий 0,05, железо остальное (химический состав согласно ГОСТ 1412-85).Closest to the invention in technical essence and the achieved result is cast iron of the following chemical composition, wt.%: Carbon 3.65, silicon 1.77, manganese 0.56, phosphorus 0.16, sulfur 0.021, chromium 0.32, nickel 0 , 17, titanium 0.04, vanadium 0.05, the rest is iron (chemical composition according to GOST 1412-85).

Недостатком известных чугунов является - низкие плотность, твердость (износостойкость) и временное сопротивление разрыву вследствие содержания повышенной объемной доли графита.A disadvantage of the known cast irons is - low density, hardness (wear resistance) and temporary tensile strength due to the content of increased volume fraction of graphite.

Задачей изобретения является уменьшение объемной доли графита, увеличение плотности и механических характеристик (твердости и временного сопротивления) чугуна.The objective of the invention is to reduce the volume fraction of graphite, increase the density and mechanical characteristics (hardness and temporary resistance) of cast iron.

Поставленная задача достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, титан, ванадий и железо, дополнительно содержит вольфрам, молибден и медь при следующем соотношении компонентов, вес.%:This object is achieved in that cast iron containing carbon, silicon, manganese, sulfur, phosphorus, chromium, nickel, titanium, vanadium and iron, additionally contains tungsten, molybdenum and copper in the following ratio of components, wt.%:

углеродcarbon 3,56-3,613.56-3.61 кремнийsilicon 0,17-0,200.17-0.20 марганецmanganese 0,25-0,280.25-0.28 фосфорphosphorus 0,052-0,060.052-0.06 сераsulfur 0,018-0,020.018-0.02 медьcopper 0,03-0,060.03-0.06 хромchromium 1,45-1,521.45-1.52 никельnickel 0,10-0,130.10-0.13 молибденmolybdenum 0,80-0,930.80-0.93 титанtitanium 0,01-0,030.01-0.03 ванадийvanadium 0,60-0,700.60-0.70 вольфрамtungsten 1,96-2,131.96-2.13 железоiron - остальное.- the rest.

Совместное введение в чугун вольфрама, молибдена и меди в указанных количествах при заявленном соотношении всех остальных компонентов приводит к диспергированию выделений графита, резкому уменьшению объемной доли графита и сопутствующему повышению плотности чугунных отливок. При проведении термической обработки наличие молибдена и вольфрама обеспечивает существенное увеличение закаливаемости, повышение механических свойств за счет частичного растворения графита и более полного мартенситного превращения.The combined introduction of tungsten, molybdenum and copper into the cast iron in the indicated amounts with the stated ratio of all other components leads to dispersion of graphite precipitates, a sharp decrease in the volume fraction of graphite and a concomitant increase in the density of cast iron castings. During heat treatment, the presence of molybdenum and tungsten provides a significant increase in hardenability, an increase in mechanical properties due to the partial dissolution of graphite and a more complete martensitic transformation.

Введение вольфрама, молибдена и меди в количествах, меньших заявленных пределов, не приводит к указанному эффекту повышения плотности и механических характеристик, а в количествах, больших заявленных пределов, - к увеличению стоимости отливок.The introduction of tungsten, molybdenum and copper in amounts lower than the declared limits does not lead to the indicated effect of increasing the density and mechanical characteristics, and in quantities greater than the declared limits, to an increase in the cost of castings.

Предлагаемый состав чугуна с указанным соотношением всех входящих в него компонентов обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в значительном повышении износостойкости и временного сопротивления разрыву чугуна.The proposed composition of cast iron with a specified ratio of all its constituent components ensures the achievement of a technical result consisting in a significant increase in wear resistance and temporary tensile strength of cast iron.

Получение данного технического результата достигнуто решением задачи на изобретательском уровне, например, выбор легирующих элементов и их процентное соотношение, что и позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "изобретательский уровень".Obtaining this technical result is achieved by solving the problem at the inventive step, for example, the choice of alloying elements and their percentage ratio, which allows us to conclude that the proposed method meets the criterion of "inventive step".

Пример. Выплавку чугуна проводили в электродуговой печи с использованием стандартных шихтовых материалов и лома быстрорежущей стали. После расплавления и перегрева чугуна до 1500°С расплав подвергали термоциклированию.Example. Iron was smelted in an electric arc furnace using standard charge materials and high-speed steel scrap. After melting and overheating of cast iron to 1500 ° C, the melt was subjected to thermal cycling.

Химический состав и физико-механические свойства предложенного и известного чугунов приведены в таблицах 1, 2.The chemical composition and physico-mechanical properties of the proposed and known cast irons are shown in tables 1, 2.

Из таблицы видно, что чугун предлагаемого состава содержит меньшее количество графита и обладает более высокими значениями плотности, твердости, микротвердости перлита и временного сопротивления разрыву.The table shows that the cast iron of the proposed composition contains less graphite and has higher values of density, hardness, microhardness of perlite and temporary tensile strength.

Свойства чугуна определяли на образцах, не подвергавшихся термической обработке.The properties of cast iron were determined on samples not subjected to heat treatment.

Объемную долю графита оценивали по результатам количественной металлографии на оптическом анализаторе "EPIQUANT".The volume fraction of graphite was evaluated by the results of quantitative metallography on an EPIQUANT optical analyzer.

Плотность определяли на аналитических весах WA-2000 методом гидростатического взвешивания.Density was determined on a WA-2000 analytical balance by hydrostatic weighing.

Замеры твердости проводили на твердомере ТКС-1М по методу Роквелла с последующим переводом единиц HRC в НВ.Hardness measurements were carried out on a TKS-1M hardness gage according to the Rockwell method with subsequent conversion of HRC units to HB.

Для определения микротвердости перлита использовали прибор ПМТ-3.To determine the microhardness of perlite, the PMT-3 device was used.

Механические испытания цилиндрических образцов проводились по стандартной методике на машине ИК-500.Mechanical tests of cylindrical samples were carried out according to the standard method on an IK-500 machine.

Использование предложенного чугуна для отливок, например ножей для наборных фрез, токарных резцов и фрез для обработки дерева и металла позволяет существенно сократить стоимость обрабатываемых изделий.The use of the proposed cast iron for castings, for example knives for milling cutters, turning cutters and mills for processing wood and metal, can significantly reduce the cost of processed products.

Таблица 1Table 1 ЧугунCast iron Содержание элементов, вес.%The content of elements, wt.% СFROM SiSi MnMn РR SS CuCu CrCr NiNi МоMo TiTi VV WW FeFe 1.one. 3,563.56 0,170.17 0,250.25 0,0520,052 0,0180.018 0,030,03 1,451.45 0,100.10 0,800.80 0,010.01 0,60.6 1,961.96 ост.rest 2.2. 3,613.61 0,200.20 0,280.28 0,060.06 0,020.02 0,060.06 1,521,52 0,130.13 0,930.93 0,030,03 0,70.7 2,132.13 ост.rest ИзвестныйFamous 3,653.65 1,771.77 0,560.56 0,160.16 0,0210,021 -- 0,320.32 0,170.17 -- 0,040.04 0,050.05 -- ост.rest

Таблица 2table 2 ЧугунCast iron Объемная доля графита, %Volume fraction of graphite,% ρ, кг/м3 ρ, kg / m 3 Твердость, НВHardness, HB Микротвердость перлита, МПаPerlite microhardness, MPa σВ, МПаσ V , MPa 1.one. 55 80138013 555555 33673367 500500 2.2. 33 80398039 578578 35663566 550550 ИзвестныйFamous 20-2120-21 71807180 183-192183-192 21832183 195195

Claims (1)

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, титан, ванадий и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вольфрам, молибден и медь при следующем соотношении компонентов, мас.%:Cast iron containing carbon, silicon, manganese, sulfur, phosphorus, chromium, nickel, titanium, vanadium and iron, characterized in that it additionally contains tungsten, molybdenum and copper in the following ratio, wt.%: углеродcarbon 3,56-3,613.56-3.61 кремнийsilicon 0,17-0,200.17-0.20 марганецmanganese 0,25-0,280.25-0.28 фосфорphosphorus 0,052-0,060.052-0.06 сераsulfur 0,018-0,020.018-0.02 медьcopper 0,03-0,060.03-0.06 хромchromium 1,45-1,521.45-1.52 никельnickel 0,10-0,130.10-0.13 молибденmolybdenum 0,80-0,930.80-0.93 титанtitanium 0,01-0,030.01-0.03 ванадийvanadium 0,60-0,700.60-0.70 вольфрамtungsten 1,96-2,131.96-2.13 железоiron остальноеrest
RU2006113298/02A 2006-04-19 2006-04-19 Cast iron RU2306353C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006113298/02A RU2306353C1 (en) 2006-04-19 2006-04-19 Cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006113298/02A RU2306353C1 (en) 2006-04-19 2006-04-19 Cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2306353C1 true RU2306353C1 (en) 2007-09-20

Family

ID=38695241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006113298/02A RU2306353C1 (en) 2006-04-19 2006-04-19 Cast iron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2306353C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1149404A (en) * 1966-06-07 1969-04-23 Tezuka Kosan Kk A scrap-metal press
RU2116371C1 (en) * 1994-09-05 1998-07-27 Акционерное общество "Чусовской металлургический завод" Cast iron

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1149404A (en) * 1966-06-07 1969-04-23 Tezuka Kosan Kk A scrap-metal press
RU2116371C1 (en) * 1994-09-05 1998-07-27 Акционерное общество "Чусовской металлургический завод" Cast iron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018182480A1 (en) Hot work tool steel
KR20130121755A (en) Steel for stream turbine blade with excellent strength and toughness
US7014812B2 (en) Sulfur-containing free-cutting steel for machine structural use
JPWO2015045528A1 (en) High speed tool steel and manufacturing method thereof
WO2014014540A2 (en) High strength, high toughness steel alloy
KR101696967B1 (en) High Strength High Toughness Steel Alloy
KR20200088469A (en) High Mn steel and its manufacturing method
JP6529234B2 (en) High speed tool steel with high toughness and softening resistance
JP6620490B2 (en) Age-hardening steel
JP6729686B2 (en) Non-heat treated steel for induction hardening
JP6156670B2 (en) Hot tool and manufacturing method thereof
JP2015110240A (en) Welding consumable for austenitic heat-resistant steel and weld metal and welded joint obtained by using the same
RU2306353C1 (en) Cast iron
US20190032177A1 (en) Spring steel
JP6477382B2 (en) Free-cutting steel
JP6477383B2 (en) Free-cutting steel
JP4339483B2 (en) Steel for cold forging with excellent chip disposal
CA3182089A1 (en) Hot work tool steel
Sidjanin et al. Austempering study of unalloyed and alloyed ductile irons
TW202033788A (en) Low phosphorus, zirconium micro-alloyed, fracture resistant steel alloys
WO2017153762A1 (en) A steel, a welding consumable and a cast steel product
JP2014208869A (en) Precipitation-strengthened martensitic steel
RU2356989C1 (en) White cast iron
JP6597450B2 (en) Abrasion-resistant steel plate and method for producing the same
RU2130089C1 (en) Cast iron

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080420