[go: up one dir, main page]

SU1421794A1 - Iron - Google Patents

Iron Download PDF

Info

Publication number
SU1421794A1
SU1421794A1 SU874201584A SU4201584A SU1421794A1 SU 1421794 A1 SU1421794 A1 SU 1421794A1 SU 874201584 A SU874201584 A SU 874201584A SU 4201584 A SU4201584 A SU 4201584A SU 1421794 A1 SU1421794 A1 SU 1421794A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
resistance
iron
cast iron
wear resistance
niobium
Prior art date
Application number
SU874201584A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Константинович Святкин
Михаил Иванович Карпенко
Евгений Игнатьевич Марукович
Юрий Григорьевич Серебряков
Валерий Александрович Ветошев
Анатолий Никонорович Болотов
Александр Иванович Батышев
Original Assignee
Всесоюзный Заочный Политехнический Институт
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 Всесоюзный Заочный Политехнический Институт filed Critical Всесоюзный Заочный Политехнический Институт
Priority to SU874201584A priority Critical patent/SU1421794A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1421794A1 publication Critical patent/SU1421794A1/en

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при изготовлении чугунной технологической оснастки. Цель изобретени  - повышение механических свойств, термостойкости и износостойкости. Новый чугун содержит, мас.%: С 3,2-3,8} Si 1,5-2,5; Мп 0,2-0,7; Ni 0,2-0,4; Mo О,1 - 0,7; V 0,02 - 0,2; А1 0,12 - 1,0; Or 0,03-0,33; Sn 0,02- 0, 1 2;- бориды ниоби  0,02-0,27; нитриды титана 0,05-0,25; С1 0,02-0,05; Mg 0,03-0,07; один элемент, вз тый из группы, содержащий Ва и Li 0,05- 0,2; Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна нитридов титана, боридов ниоби ,- Ва или Li обеспечивает повышение G в 1,13-1,23 раза,С в ,25-1,36 раза, S в 2,9-3,5 раза, термостойкости в 1,42-1,61 раза и износостойкости .в 1,32-1,52 раза. .2 табл. ш (/ сThe invention relates to metallurgy and can be used in the manufacture of cast iron tooling. The purpose of the invention is to improve the mechanical properties, heat resistance and wear resistance. New cast iron contains, wt%: C 3.2-3.8} Si 1.5-2.5; Mp 0.2-0.7; Ni 0.2-0.4; Mo Oh, 1 - 0.7; V 0.02 - 0.2; A1 0.12 - 1.0; Or 0.03-0.33; Sn 0.02- 0, 1 2; - Niobium borides 0.02-0.27; titanium nitrides 0.05-0.25; C1 0.02-0.05; Mg 0.03-0.07; one element taken from the group containing Ba and Li 0.05-0.2; Fe rest. The addition of titanium nitrides, niobium borides, Ba or Li to the cast iron provides an increase in G in 1.13-1.23 times, C in, 25-1.36 times, S in 2.9-3.5 times, heat resistance 1.42-1.61 times and wear resistance. 1.32-1.52 times. .2 tab. w (/ s

Description

Изобретение относитс  к металлургии , н частности к разработке составов чугуна дл  изготовлени  пресс- форм, кокилей и т.д. ; Цель изобретени  - повышение меха- йических свойств износостойкости и термостойкости.The invention relates to metallurgy, and in particular to the development of cast iron compositions for the manufacture of molds, molds, etc. ; The purpose of the invention is to improve the mechanical properties of wear resistance and heat resistance.

Выбор -граничных пределов -компонентов В- чугуне предложенного состава обусловлен следующим. Дополнительное введение боридов ниоби  обусловлено тем, что они обладают эффектом инвертировани  структуры, оказывают микролегирующее воздействие, повышают ста- Обильность структуры в услови х тепловых ударов и ее термическую- стойкость , что обеспечивает существенное ;повытение сопротивл емости высоко- ;прочного чугуна термическим ударом. ;При повышении концентрации боридов ниоби  более 0,27 мас.% увеличиваетс  количество дефектов кристаллических решеток металлической основы, неметаллических вкл очений по границам зерен, ухудшаетс  фактор формы графитных включений, повышаютс  термические напр жени , что снижает технологическую пластичность, сопротив- л емэсть термическим ударам.,, The choice of the frontier limits of the components of the In-cast iron proposed composition is due to the following. Additional introduction of niobium borides is due to the fact that they have the effect of inverting the structure, have a micro-effect, increase the stability of the structure under thermal shock conditions and its thermal stability, which provides a significant increase in the resistance of high-impact iron to thermal impact. With an increase in the concentration of niobium borides more than 0.27 wt.%, The number of crystal lattice defects of the metal base, non-metallic inclusions at grain boundaries increases, the shape factor of graphite inclusions worsens, thermal stresses increase, which reduces technological ductility, resistance to thermal shock . ,,

Ванадий ввод т как эффективный микролегирующий - и , нитридообразующий компонент, усиливающий эффект инвертировани  структуры, существенно измельчающий матрицу и графитные вклю- чени , обеспечивающий однородность структуры и noBbmieHi-ie термической стойкости и упрогопластических свойств и их стабильность. Верхний предел концентрации ванади  (0,2 мас.%) о бу словлен снижением технологической пластичности чугуна и увеличением склонности к трещинам при более высоком его содержании и снгсхенил упруго пластических свойств после отпуска. Vanadium is introduced as an effective microalloying - and, nitride-forming component, enhancing the effect of inverting the structure, substantially grinding the matrix and graphite inclusions, ensuring homogeneity of the structure and noBbmieHi-ie thermal stability and upproglastic properties and their stability. The upper limit of the vanadium concentration (0.2 wt.%) Is determined by a decrease in the technological plasticity of cast iron and an increase in the tendency to cracks at a higher content and the elongated elastic plastic properties after tempering.

При уменьшении концентрации ванади Decreasing vanadium concentration

менее 0,02 мас.% снижаютс  динамическа  прочность, предел.текучести и термическа  стойкость.less than 0.02 wt.% decreases dynamic strength, yield strength and thermal resistance.

Дополнительное введение нитридов титана обусловлено их модифицирующим воздействием, улучшением морфологии структуры, повышением упругопласти- ческих свойств, термической стойкости , что способствует увеличение соп ротивл емости-чугуна тепловьи ударам При концентрации нитридов титана до 0,05 мас.% модифицирующий эффект и повышение сопротивл емости тепловымAdditional introduction of titanium nitrides is due to their modifying effect, improving the morphology of the structure, increasing the elastoplastic properties, thermal stability, which contributes to an increase in the resistance of the pig iron to the heat of the titanium nitrides to 0.05 wt.% The modifying effect and the increase in the resistance of the thermal

ударам недостаточны, а при концентраци х более 0,25 мас.% увелич1гааетс  количество неметаллических включений снижаютс  упругопластические свойства и сопротивл емость термическим ударам .Impacts are insufficient, and at concentrations of more than 0.25 wt.%, the number of nonmetallic inclusions increases, the elastoplastic properties and resistance to thermal shocks decrease.

Металл из группы, содержащий барий и литий, повышает стабильность структуры , способствует распаду эвтектического цементита, очищает границы зерен, снижает загр зненность чугуна неметаллическими включени ми, служит поверхностно-активными добавками, повышает однородность структуры, термическую стойкость и пластические свойства . При .концентрации их до 0,05 мас.% модифицирующий эффект недостаточен , а при повьше.нии их содержани  более 0,2 мас;% увеличиваетс  неоднородность структуры, снижаютс  технологическа  пластичность, динамическа  прочность и термическа  сто й- кость.The metal from the group containing barium and lithium increases the stability of the structure, contributes to the disintegration of eutectic cementite, cleans the grain boundaries, reduces the contamination of cast iron with nonmetallic inclusions, serves as surface-active additives, improves the uniformity of the structure, thermal stability and plastic properties. If their concentration is up to 0.05 wt.%, The modifying effect is insufficient, and if their content is higher than 0.2 wt.%, The heterogeneity of the structure increases, the technological plasticity, dynamic strength and thermal stability decrease.

Граничные параметры содержани  углерода (3,2-3,8 мас.%) и кремни  (1,5-2,5 мае.%) определ ютс  исход  из практики производства высокопрочных чугунов с повьппенными упругоплас- тическими свойствами и высокой термической стойкостью. При концентрации углерода более 3,8 мас.% и кремни  более 2,5 мас.% снижаютс  предел выносливости- , термическа  стойкость, ударна  в зкость и другие механические свойства чугуна, а при концентрации углерода до 3,2 мас.% и кремни  до 1,5 мас.% возрастают отбел и термические напр жени , снижаютс  трещиноустойчиврсть, термическа  стойкость, ударна  в зкость и другие пластические свойства в отливках.The boundary parameters of carbon content (3.2–3.8 wt.%) And silicon (1.5–2.5 wt.%) Are determined based on the practice of producing high-strength cast irons with high elastic-plastic properties and high thermal stability. With a carbon concentration of over 3.8 wt.% And silicon over 2.5 wt.%, The endurance limit is reduced, the thermal resistance, toughness and other mechanical properties of cast iron, and with a carbon concentration of up to 3.2 wt.% And silicon to 1.5 wt.% Increase chill and thermal stress, crack resistance, thermal resistance, impact strength and other plastic properties in castings are reduced.

Содержание легирующих добавок, мас.%:.марганец 0,2-0,7; молибден 0,1-0,7; никель 0,4-1,2; алюминий 0,12-1,0 обусловлено существенньи повышением термической стойкости, технологической пластичности и прочности и ограничено пределами, ниже которых технологическа  пластичность и прочностные свойства недостаточны, а вьш1е которых увеличиваютс  терми-. ческие напр жени  и снижаютс  пластические свойства, термическа  стойкость и предел выносливости при изгибе .. „ |The content of alloying additives, wt.%:. Manganese 0.2-0.7; molybdenum 0.1-0.7; nickel 0.4-1.2; aluminum 0.12-1.0 is due to the substantial increase in thermal stability, technological plasticity and strength, and is limited to the limits below which the technological plasticity and strength properties are insufficient, and those that increase in terms. Com pany stress and reduced plastic properties, thermal resistance and the limit of endurance during bending.

Введение цери  в количестве 0,02- 0,05 мас.%: олова 0,02-0,12 мас.% и магни  0,03-0,07 мас.% обусловленоThe introduction of cerium in the amount of 0.02-0.05 wt.%: Tin 0.02-0.12 wt.% And magnesium 0.03-0.07 wt.% Due to

их высокой модифицирующей эффективностью и поверхностной активностью, которые в этих количествах обеспечи- вают очистку, границ зерен, повышение пластических свойств, трещиноус- тойчивости и технологической пластичности . Их содержание обусловлено пределами , обеспечивающими получение .дисперсной и однородной структуры в отливках, шаровидного графита в чугуне и необходимых механических свойств а также стабильной перлитной структуры после термической обработки и в.процессе эксплуатации. their high modifying efficiency and surface activity, which in these quantities provide purification of grain boundaries, increase of plastic properties, crack resistance and technological plasticity. Their content is due to the limits that ensure the production of a dispersed and homogeneous structure in castings, spherical graphite in cast iron and the required mechanical properties as well as a stable pearlite structure after heat treatment and the process of operation.

Плавку чугуна осуществл ют в индукционных печах с использованием-в качестве шихтовых материалов литейных чугунов, полуфабрикатного никел  чугунного и стального лома и брике- тов боридов ниоби  и нитридов титана ферросплавов. Микролегирование чугу- на брикетами боридов ниоби , феррованадием ФВд2, ферромолибденом и сили- комарганцем СМ-17 провод т в электро- печи в конце плавки при температуре Г500-1520 С, а модифицирование - фер- роцерием, нитридами титана, барием, литием, сплавами магни  и микролегирование чугуна оловом и алюминием - непосредственно в раздаточных литей- -ных ковшах емкостью 2т. Усвоение мик- ролеги рующих и модифицирующих компонентов составл ет, %: ванадий из феррованади  ВД2 88-92; барий 84-88; литий из сплавов алюминий-литий 83- 86; бориды ниоби  из прессованных брикетов 91-94; нитриды титана 81- 84; церий из ферроцери  75-78 и магний из его сплавов 48-51.Melting iron is carried out in induction furnaces using cast iron, semi-finished nickel, iron and steel scrap, and niobium borides and titanium nitrides of ferroalloys as charge materials. The microalloying of the cast iron on briquettes of niobium borides, ferrovanadium FDd2, ferromolybdenum and silicomanganese CM-17 is carried out in an electric furnace at the end of smelting at a temperature G500-1520 C, and the modification is performed by ferrocerium, titanium nitride, barium, lithium, alloys magnesium and microalloying of cast iron with tin and aluminum - directly in distributing casting ladles with a capacity of 2 tons. The digestion of microfolding and modifying components is,%: vanadium from ferrovanadium VD2 88-92; barium 84-88; lithium aluminum-lithium alloys 83-86; niobium borides of extruded briquettes 91-94; titanium nitrides 81-84; cerium from ferroceri 75-78 and magnesium from its alloys 48-51.

Дл  определени  отбела заливают ступенчатые технологические пробы. Медь в отливках увеличивает ликвацию, снижает стабильность структуры, тер- мическуто стойкость, технологическз ю пластичность и упругопластические свойства, поэтому она исключаетс  изGraded process samples are poured to determine the whitening. Copper in castings increases liquation, decreases structure stability, thermal stability, technological plasticity and elastoplastic properties, therefore it is excluded from

0 50 5

0 5 О 5 0 5 o 5

00

5five

состава предложенного высокопрочного чугуна.composition of the proposed high-strength cast iron.

В табл.1 показаны химический состав известного и предлагаемого чугунов; в табл. 2 - их свойства.Table 1 shows the chemical composition of the known and proposed cast irons; in tab. 2 - their properties.

Дополнительный ввод в состав чугуна боридов ниоби , нитридов титана, а также одного элемента, вз того из группы, содержащей барий и литий, обеспечивает повышение механических свойств; Gf в 1,13г1,23 раза; G y в - 1,25-1,36 раза; S в 2,9-3,5 раза; термостойкости в 1,42-1,61 раза и износостойкости в 1,32-1,52 раза.The addition of niobium borides, titanium nitrides, as well as one element taken from the group containing barium and lithium, to the composition of the iron provides for an increase in mechanical properties; Gf 1.13g, 1.23 times; G y in - 1.25-1.36 times; S 2.9-3.5 times; heat resistance 1.42-1.61 times and wear resistance 1.32-1.52 times.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, никель, молибден, ванадий , алюминий, хром, олово, церий, магний и железо, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  механических свойств, термостойкости и износостойкости, он дополнительно содержит нитриды титана, бсгриды ниоби  и один элемент, вз тый из группы, содержащий барий и литий, при щем соотношении компонентов, мас.%: Углерод3,2-3,8Cast iron containing carbon, silicon, manganese, nickel, molybdenum, vanadium, aluminum, chromium, tin, cerium, magnesium, and iron, characterized in that, in order to improve the mechanical properties, heat resistance and wear resistance, it additionally contains titanium nitrides, niobium brides and one element taken from the group containing barium and lithium, with a ratio of components, wt%: Carbon 3.2-3-3.8 Кремний1,5-2,5Silicon1.5-2.5 Марганец 0,2-0,7 Никель0,4-1,2Manganese 0.2-0.7 Nickel0.4-1.2 Молибден 0,1-0,7 Ванадий 0,02-0,2 Алюминий 0,12-1,0 Хром0,03-0,33Molybdenum 0.1-0.7 Vanadium 0.02-0.2 Aluminum 0.12-1.0 Chromium 0.03-0.33 Олово0,02-0,12Tin0.02-0.12 Церий0,02-0,05Cerium 0.02-0.05 Магний0,03-0,07Magnesium 0.03-0.07 .Нитрид титана 0,05-0,25 Бориды ниоби  0,02-0,27 Один элемент, вз тый из группы , содержащей барий и литий 0,05-0,20 ЖелезоОстальное.Titanium nitride 0.05-0.25 Niobium borides 0.02-0.27 One element taken from the group containing barium and lithium 0.05-0.20 Iron Else. Таблица 2table 2 Временное сопротивлениеTemporary resistance Технологическа  пластичность, % Technological plasticity,% Износостойкость,Wear resistance МГ/М FC, приMG / M FC, with температуре, С: 600 800temperature C: 600 800 .Относительна  износостойкостьRelative wear resistance Сопротивл емость тепловьм ударам при нагреве до температуры с, циклов :Resistance to thermal shock when heated to temperature, cycles: 600600 800800 Предел выносливости при изгибе , МПа Bending endurance limit, MPa 592 615 572 606 625592,615,572,606,625 7,5 6,4 7,1 7,8 7,37.5 6.4 7.1 7.8 7.3 1912 1870 1786 1975 18171912 1870 1786 1975 1817 168168 175 155 172175 155 172 178178 4420 4731 3655 4532 48704420 4731 3655 4532 4870 2980 3517 2176 3008 33122980 3517 2176 3008 3312 436436 460 405 441460 405 441 475475
SU874201584A 1987-03-02 1987-03-02 Iron SU1421794A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874201584A SU1421794A1 (en) 1987-03-02 1987-03-02 Iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874201584A SU1421794A1 (en) 1987-03-02 1987-03-02 Iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1421794A1 true SU1421794A1 (en) 1988-09-07

Family

ID=21288272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874201584A SU1421794A1 (en) 1987-03-02 1987-03-02 Iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1421794A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101914720A (en) * 2010-08-06 2010-12-15 常熟市兄弟玻璃模具有限公司 High-alloy black iron glass mold and manufacture method thereof
CN103774034A (en) * 2014-01-15 2014-05-07 王会智 Low-chromium cast iron grinding ball and casting method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
За вка JP № 57-98652, кп. С 22 С 37/04, 1982. Авторское свидетельство СССР № 924146, кл. С 22 С 37/10, 1980, *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101914720A (en) * 2010-08-06 2010-12-15 常熟市兄弟玻璃模具有限公司 High-alloy black iron glass mold and manufacture method thereof
CN101914720B (en) * 2010-08-06 2012-05-23 常熟市兄弟玻璃模具有限公司 High-alloy black iron glass mold and manufacture method thereof
CN103774034A (en) * 2014-01-15 2014-05-07 王会智 Low-chromium cast iron grinding ball and casting method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103757516A (en) Wear-resisting white cast iron and preparation method thereof
CN105220060B (en) High-strength ductile iron and production method thereof
CN102127673A (en) High-strength spheroidal graphite cast iron for thick-walled casting die
CN103789600B (en) Hypereutectic high chromium cast iron preparation method
CN102400032B (en) Large-cross-section nodular cast iron
SU1749294A1 (en) High strength cast iron
CN106893941B (en) A kind of low-alloy wear-resistant steel and its heat treatment method
SU1724716A1 (en) Cast iron for metallic forms
CN108060356B (en) Preparation method of niobium-nitrogen microalloyed ledge cast steel
SU1573046A1 (en) Low-silicon aluminium cast iron
SU1585374A1 (en) High-strength cast iron
SU1421794A1 (en) Iron
CN107287498A (en) Ferrite nodular cast iron and its gravity foundry technology
CN109609835B (en) High-toughness wear-resistant nodular cast iron and preparation process and application thereof
RU2109837C1 (en) Alloy based on iron-carbon system for casting of wear-resistance articles and method of alloy production
CN104651721B (en) Alloy steel for bucket teeth and preparation method of bucket teeth
SU1305191A1 (en) High-strength cast iron
SU1581770A1 (en) High-strength cast iron
SU1366551A1 (en) High-strength cast iron for castings
CN113337777A (en) Vermicular graphite cast iron, piston ring, preparation method and application thereof
CN110938775A (en) High-strength cast steel and manufacturing method thereof
SU1627581A1 (en) High-strength cast iron
CN114231833B (en) A shaft disc casting for a fan
SU1587071A1 (en) High-strength iron for casting
SU1747529A1 (en) Cast iron