[go: up one dir, main page]

SU1560605A1 - Wear-resistant cast iron - Google Patents

Wear-resistant cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1560605A1
SU1560605A1 SU874317913A SU4317913A SU1560605A1 SU 1560605 A1 SU1560605 A1 SU 1560605A1 SU 874317913 A SU874317913 A SU 874317913A SU 4317913 A SU4317913 A SU 4317913A SU 1560605 A1 SU1560605 A1 SU 1560605A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cast iron
impact
content
iron
abrasive
Prior art date
Application number
SU874317913A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ангелина Вячеславовна Троилина
Александр Антонович Лотаков
Виктор Александрович Пантелеев
Original Assignee
Херсонский Индустриальный Институт
Ново-Каховский Электромашиностроительный Завод Им.50-Летия Великой Октябрьской Революции
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 Херсонский Индустриальный Институт, Ново-Каховский Электромашиностроительный Завод Им.50-Летия Великой Октябрьской Революции filed Critical Херсонский Индустриальный Институт
Priority to SU874317913A priority Critical patent/SU1560605A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1560605A1 publication Critical patent/SU1560605A1/en

Links

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве деталей, работающих в услови х ударно-абразивного износа при воздействии нагрузок. Цель изобретени  - повышение механических свойств и ударно-абразивной стойкости в термообработанном состо нии. Новый чугун содержит, мас.%: C 3,6-3,8The invention relates to metallurgy and can be used in the manufacture of parts operating under conditions of impact abrasive wear when exposed to loads. The purpose of the invention is to improve the mechanical properties and impact-abrasive resistance in the heat-treated state. New cast iron contains, wt%: C 3.6-3.8

SI 1,6-2,1SI 1.6-2.1

MN 0,5-0,7MN 0.5-0.7

NI 0,8-1,2NI 0.8-1.2

MO 0,5-0,6MO 0.5-0.6

CR 0,2-0,4CR 0.2-0.4

CE 0,10-0,16CE 0.10-0.16

CU 0,15-0,30 и FE остальное. Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна CU и повышение в нем содержани  MO позволило повысить по сравнению с известным чугуном механические свойства: δв в 3-3,3 раза, δ в 3,7-6,8 раза, KCV в 1,5-2,0 раза, а также ударно-абразивную стойкость более чем в 3,2 раза. 2 табл.CU 0.15-0.30 and FE the rest. An additional input of the proposed iron CU and raising it possible to increase the content of MO as compared to the known mechanical properties of cast iron: δ 3-3.3 times in a, δ in 3,7-6,8 times, KCV in 1,5- 2.0 times, as well as shock-abrasive durability more than 3.2 times. 2 tab.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке составов чугуна дл  деталей, работающих в услови х интенсивного ударно-абразивного износа под воздействием нагрузок .The invention relates to metallurgy, in particular, to the development of cast iron compositions for parts operating under conditions of intense impact abrasive wear under the influence of loads.

Цель изобретени  - повышение механических свойств и ударно-абразивной стойкости в термообработанном состо нии .The purpose of the invention is to improve the mechanical properties and impact-abrasive resistance in the heat-treated state.

Выбор граничных пределов содержани  компонентов в чугуне предложенного состава обусловлен следующим.The choice of the boundary limits for the content of components in the iron of the proposed composition is due to the following.

Углерод необходим дл  улучшени  литейных свойств чугуна. При содержании углерода выше 3,8 мас.% снижаютс  механические свойства чугуна в результате значительной ЛерритизацииCarbon is needed to improve the casting properties of cast iron. When the carbon content is higher than 3.8 wt.%, The mechanical properties of cast iron are reduced as a result of significant lerritization.

матрицы. При содержании углерода менее 3,6 мас.% ухудшаютс  литейные свойства чугунов особенно дл  тонкостенных деталей, ухудшаетс  обрабатываемость , понижаетс  износостойкость, так как в структуре по вл етс  сво- , бодный цементит, который выкрашиваетс  при ударном воздействии нагрузок. Содержание кремни  1,6-2,1 мас,% установлено экспериментально из условий получени  структуры, необходимой дл  обеспечени  высокой износостой- крсти при интенсивном ударно-абразивном воздействии нагрузок. При содержании кремни  ниже 1,6 мас.% резко возрастает твердость материала с уменьшением в зкости, а выше 2,1 мас.% увеличиваетс  дол  свободного ЛерриСПmatrices. When the carbon content is less than 3.6 wt.%, The casting properties of cast irons deteriorate, especially for thin-walled parts, the machinability deteriorates, and the wear resistance decreases, since in the structure there is loose cement, which dyes under impact impact of loads. The silicon content of 1.6-2.1 wt.% Was established experimentally from the conditions for obtaining the structure necessary to ensure high wear-tear properties under intense impact-abrasive impact of loads. When the silicon content is below 1.6 wt.%, The hardness of the material sharply increases with a decrease in viscosity, and above 2.1 wt.

ОЭOE

о °.o °.

СПSP

та в структуре, что тоже снижает ударно-абразивную износостойкость.that in the structure, which also reduces the impact-abrasive wear resistance.

При содержании марганца ниже нижнего предела в структуре чугуна по вл етс  феррит, снижаетс  при этом твердость и ухудшаютс  физико-механические характеристики. При концентрации марганца свыше 0,7 мас.% возрастает веро тность по влени  хрупкости при высоких температурах.When the manganese content is below the lower limit, ferrite appears in the cast iron structure, the hardness decreases, and the physicomechanical characteristics deteriorate. When the concentration of manganese exceeds 0.7 wt.%, The likelihood of brittleness at high temperatures increases.

Содержание никел  также установлено экспериментально с целью обеспечени  высокой ударно-абразивной износостойкости , например, лопаток дробе- метного очистного аппарата. Нижний предел содержани  никел  0,8 мас.% определен способностью его формировать достаточное количество аустенита что обеспечивает высокую ударио-абра- зивную износостойкость материала. Верхний предел (1,2 мас.%} содержани  никел  определен с целью достаточного и оптимального количества его дл  аустенизации матрицы и экономии этого металла.The nickel content has also been established experimentally in order to provide a high impact abrasive wear resistance, for example, of shoveling blades of a cleaning apparatus. The lower limit of the nickel content of 0.8 wt.% Is determined by its ability to form a sufficient amount of austenite, which ensures a high impact-abrasive wear resistance of the material. The upper limit (1.2 wt.%} Of the nickel content is determined in order to have a sufficient and optimal amount of it to austenitize the matrix and save this metal.

Дл  повышени  уровн  механических свойств чугуна содержание хрома пред усмотрено в пределах 0,2-0,4 мас.%. При более низком содержании хрома его вли ние на структуру и свойства чугуна мало заметно, особенно при повышенных содержани х углерода. Увеличение концентрации хрома выше 0,4 мас,% ведет к увеличению степени деформа- ции, необходимой ударно-абразивной износостойкости.To increase the level of the mechanical properties of cast iron, the chromium content is provided in the range of 0.2-0.4 wt.%. With a lower chromium content, its effect on the structure and properties of cast iron is little noticeable, especially at elevated carbon contents. An increase in the chromium concentration above 0.4 wt.% Leads to an increase in the degree of deformation required for impact-abrasive wear resistance.

Пределы содержани  меди установлены при испытани х образцов чугуна с целью улучшени  износостойкости мате- риалов. В металлическом расплаве медь хорошо диффузирует и раствор етс . Нижний предел (0,15 мас.%) способствует расширению области существовани  гомогенной у-фазы, а выше верхнего предела (0,3 мас.%) вследствие ограниченной растворимости самого компонента в железе исключаетс  однородна  область V -фазы. Наличие небольшой добавки меди не снижает теплостой- кость материала, что повышает его ударно-абразивную износостойкость, стабилизует матрицу, упрочн   металлическую фазу ее.The limits of the copper content are established by testing samples of cast iron in order to improve the wear resistance of the materials. In a metal melt, copper diffuses well and dissolves. The lower limit (0.15 wt.%) Contributes to the expansion of the region of existence of a homogeneous y-phase, and a homogeneous region of the V-phase is excluded above the upper limit (0.3 wt.%) Due to the limited solubility of the component itself in the iron. The presence of a small addition of copper does not reduce the heat resistance of the material, which increases its impact-abrasive wear resistance, stabilizes the matrix, strengthens its metal phase.

Пределы содержани  никел , хрома, марганца и меди св заны с формированием мартенситной структуры при закалке и обеспечением достаточно высокого уровн  ударно-абразивной износоThe limits of nickel, chromium, manganese and copper content are associated with the formation of martensitic structure during quenching and ensuring a sufficiently high level of impact-abrasive wear.

0 5 0 5

Q 5 Q 5

п P

стойкости. Наличие хрома и марганца в оптимальных соотношени х обеспечивает получение стабильной структуры в отливках без дополнительного введени  ванади .stamina. The presence of chromium and manganese in optimal proportions ensures a stable structure in the castings without the additional introduction of vanadium.

Введение молибдена продиктовано повышением устойчивости переохлажденного аустенита. При содержании молибдена ниже 0,5 мас.% не реализуетс  эффект упрочнени  материала, а выше 0,6 мас.% увеличиваетс  эффект упрочнени  со значительной потерей пластичности и в зкости.The introduction of molybdenum is dictated by an increase in the stability of supercooled austenite. When the molybdenum content is below 0.5 wt.%, The effect of strengthening the material is not realized, and above 0.6 wt.%, The effect of strengthening is increased with a significant loss of ductility and toughness.

Дл  улучшени  структуры-в состав чугуна вводитс  ферроцерий, пределы остаточного содержани  которого установлены опытным путем, Ферроцерий вводитс  в жидкий расплав чугуна в количестве 0,3-0,5 мас.% с тем, чтобы остаточное содержание цери  составило 0,1-0,16 мас.%.-Введение фер- роцери  способствует образованию компактной формы шаровидного графита, стабилизирует повышение механических и эксплуатационных свойств чугуна. Содержание цери  ниже 0,10 мас.% ухудшает образование графитных включений глобул рной формы, что существенно снижает ударно-абразивную износостойкость чугуна. Легирующие эле-4 менты при этом подавл ют действие ферроцери  на формообразование графита . Содержание цери  выше 0916 мас,% нецелесообразно из-за повышени  стоимости чугуна при совершенно незначительном эффекте увеличени  ударно-абразивных износостойких свойств.In order to improve the structure, ferrocerium is introduced into the composition of iron, the limits of the residual content of which are established experimentally, Ferrocerium is introduced into the liquid molten iron in an amount of 0.3-0.5 wt.% So that the residual cerium content is 0.1-0. 16 wt.%. The introduction of ferroceri promotes the formation of a compact form of spherical graphite, stabilizes the increase in the mechanical and operational properties of cast iron. The cerium content below 0.10 wt.% Impairs the formation of graphite inclusions of globular shape, which significantly reduces the impact-abrasive wear resistance of cast iron. In this case, alloying elements 4 suppress the effect of ferroceri on the formation of graphite. The cerium content is higher than 0916 wt.%, It is impractical because of the increase in the cost of pig iron with a completely insignificant effect of increasing the impact-abrasive wear-resistant properties.

В качестве примесей предлагаемый износостойкий чугун может содержать не выше 0,05% серы, не выше 0,09% фосфора. Особенно строго необходимо Соблюдать содержание серы, так как больша  часть ферроцери  уходит на обессеривание чугуна.As impurities, the proposed wear-resistant cast iron may contain not more than 0.05% sulfur, not more than 0.09% phosphorus. Especially strictly necessary to comply with the sulfur content, since most of the ferroceri goes to the desulfurization of iron.

Плавку вели в индукционной печи МГПЛ-1 02 емкостью 200 кг по известной технологии. В качестве шихтовых материалов использовали литейный чугун МО-2 с повышенным содержанием серы, поэтому проводилось-двойное обессеривание , стальной-лом, ферросплавы марганца, xpowa, кремни  и цери . Затем добавл ли никель, медь и молиб- ден Шихтовые материалы последовательно по технологии загружали в печь, расплав перегревали до -1480110°С, Кодификатор вводили л ковш во врем  твыMelting conducted in an induction furnace MGPL-1 02 with a capacity of 200 kg according to known technology. Foundry cast iron MO-2 with a high sulfur content was used as charge materials; therefore, double desulfurization, steel scrap, manganese ferroalloy, xpowa, silicon and cerium were carried out. Then nickel, copper and molybdenum were added. The charge materials were successively loaded into the furnace, the melt was superheated to -1480110 ° C, the codifier was introduced into the ladle during the process.

пуска металла при 1420±10аС. Чугун разливали в разовые песчано-глинис- тыа формы. И пробы и детали подвергались изотермической закалке от 900°С при изотерме 300°С в селитровой ванне состава J00%-н&го KNO. Но стандартным методикам определ ли предел прочности при„раст жении, относительное удлинение, твердость на образцах диаметром 30 и длиной 300 мм. Ударно- абразивную износостойкость определ ли на установке дл  исследовани  материалов при ударно-абразивном приложении нагрузки. Скорость вращени  многогранной шайбы составила 450 об/мин, сила давлени  за один оборот измен лась от 1 до 0,9 кН, скорость относительного скольжени  измен лась от 0,84 до 0,75 м/с. Динамический коэффициент при этом составил 4,5.start-up of metal at 1420 ± 10аС. The cast iron was poured into single sand-clay forms. Both samples and parts were subjected to isothermal hardening from 900 ° C at the isotherm of 300 ° C in a saltpeter bath of composition J00% KNO. But standard methods were used to determine the tensile strength, elongation, hardness on samples with a diameter of 30 and a length of 300 mm. Impact-abrasive wear resistance was determined on an apparatus for examining materials under impact-abrasive application of a load. The rotation speed of the multifaceted washer was 450 rpm, the pressure force per revolution varied from 1 to 0.9 kN, the relative slip velocity varied from 0.84 to 0.75 m / s. The dynamic coefficient at the same time was 4.5.

Химические составы и уровень свойств известного и предложенного чугуна приведены в табл. 1 и 2.Chemical compositions and level of properties of known and proposed cast iron are given in table. 1 and 2.

Как следует из табл. 1 и 2, допол- нительный ввод в состав предложенного чугуна Си и повышение в нем содержани  Ко позволило повысить механиAs follows from the table. 1 and 2, the additional input into the composition of the proposed cast iron C and the increase in its content of Co made it possible to increase the mechanism

15606051560605

00

5 five

ческие свойства (У й в 3-3,3 раза, 8 - в 3,7-6,8 раз, KCV - в 1,5-2,0 раза и ударно-абразивную стойкость более чем в 3,2 раза.chesky properties (U y 3-3.3 times, 8 - 3.7-6.8 times, KCV - 1.5-2.0 times and shock-abrasive durability more than 3.2 times.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula ъъ Износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, молибден, хром, церий и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  механических свойств и ударно-абразивной стойкости в гермо- 5 обработавшем состо нии, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод3,6-3,8Wear-resistant cast iron containing carbon, silicon, manganese, nickel, molybdenum, chromium, cerium and iron, characterized in that, in order to improve the mechanical properties and shock-abrasive resistance in the hermetic-5 state, it additionally contains copper in the following ratio component, wt.%: Carbon3,6-3,8 Кремний1,6-2,1Silicon1,6-2,1 Марганец0,5-0,7Manganese 0.5-0.7 Никель0,8-1,2Nickel0.8-1.2 Молибден0,5-0,6Molybdenum 0.5-0.6 Хром0,2-0,4Chrom0.2-0.4 Церий0,10-0,16Cerium 0.10-0.16 Медь0,15-0,30Copper0.15-0.30 ЖелезоОстальноеIronErest а в качестве примеси чугун содержит серу до 0,05% и фосфор до 0,09%.and as an impurity, iron contains sulfur up to 0.05% and phosphorus up to 0.09%. Таблица 1Table 1 Таблица 2table 2
SU874317913A 1987-10-20 1987-10-20 Wear-resistant cast iron SU1560605A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874317913A SU1560605A1 (en) 1987-10-20 1987-10-20 Wear-resistant cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874317913A SU1560605A1 (en) 1987-10-20 1987-10-20 Wear-resistant cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1560605A1 true SU1560605A1 (en) 1990-04-30

Family

ID=21332302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874317913A SU1560605A1 (en) 1987-10-20 1987-10-20 Wear-resistant cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1560605A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234553C1 (en) * 2003-04-14 2004-08-20 Закрытое акционерное общество "Петрозаводский завод бумагоделательного машиностроения" Abrasion-resistant cast iron
RU2395366C1 (en) * 2009-06-10 2010-07-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Объединение "Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения" Procedure for production of casts out of alloyed iron

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 505736, кл. С 22 С 37/00, 1974. Литейное производство, 1971, 8 5, с. 27-28. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234553C1 (en) * 2003-04-14 2004-08-20 Закрытое акционерное общество "Петрозаводский завод бумагоделательного машиностроения" Abrasion-resistant cast iron
RU2395366C1 (en) * 2009-06-10 2010-07-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Объединение "Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения" Procedure for production of casts out of alloyed iron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1560605A1 (en) Wear-resistant cast iron
SU1082855A1 (en) Cast iron
SU1765238A1 (en) Wear-resistant cast iron
SU1541299A1 (en) Cast iron
SU1468956A1 (en) Cast iron
SU1705389A1 (en) Alloying additive
SU1668456A1 (en) Cast iron
RU2119547C1 (en) Highly strong cast iron
SU1747529A1 (en) Cast iron
SU1696562A1 (en) Cast iron
RU2138576C1 (en) cast iron
RU2203344C2 (en) Casting steel
SU1296622A1 (en) High-strength cast iron
SU1217918A1 (en) Cast tool steel
SU1717660A1 (en) Alloying additive for cast iron
SU1411350A1 (en) Alloying composition
SU1036786A1 (en) Cast iron
SU1407987A1 (en) Cast iron
SU1763507A1 (en) Alloy
SU1057570A1 (en) Cast iron
SU1444388A1 (en) Cast iron
SU1712448A1 (en) High-strength cast iron
RU1803459C (en) High-strength cast iron for ingots
SU1723175A1 (en) Alloying composition for cast iron
SU1090750A1 (en) Cast iron