SU1693111A1 - Cast iron - Google Patents
Cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- SU1693111A1 SU1693111A1 SU884436876A SU4436876A SU1693111A1 SU 1693111 A1 SU1693111 A1 SU 1693111A1 SU 884436876 A SU884436876 A SU 884436876A SU 4436876 A SU4436876 A SU 4436876A SU 1693111 A1 SU1693111 A1 SU 1693111A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cast iron
- iron
- increase
- nickel
- aluminum
- Prior art date
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 3
- 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
- -1 vanadium copper aluminum nickel iron Chemical compound 0.000 claims description 2
- XTZVWOPRWVJODK-UHFFFAOYSA-N [Si].[Mn].[C] Chemical compound [Si].[Mn].[C] XTZVWOPRWVJODK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 5
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 2
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 2
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018663 Mn O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003176 Mn-O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- ZLANVVMKMCTKMT-UHFFFAOYSA-N methanidylidynevanadium(1+) Chemical class [V+]#[C-] ZLANVVMKMCTKMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при производстве отливок. Цель изобретени - повышение износостойкости и термостойкости. Чугун содержит ингредиенты при следуюшем соотношении , мас.%: углерод 2,1-2,3; кремний 1,3-1,5; марганец 1.1-1,4; хром 0,7-0,9; ванадий 7,0-7,5; медь 1,1-1,3; алюминий 0,05- 0,08; никель 0,8-1,0; железо - остальное. 2 табл.The invention relates to metallurgy and can be used in the manufacture of castings. The purpose of the invention is to increase the wear resistance and heat resistance. Cast iron contains ingredients in the following ratio, wt.%: Carbon 2.1-2.3; silicon 1.3-1.5; manganese 1.1-1.4; chromium 0.7-0.9; vanadium 7.0-7.5; copper 1.1-1.3; aluminum 0.05-0.08; Nickel 0.8-1.0; iron - the rest. 2 tab.
Description
Изобретение относитс к черной металлургии , а именно к изысканию износостойких , обладающих высокой твердостью чугунов (HRC 560-610 МПа), не склонных к трещинообразованию и самоотпуску в процессе циклического нагрева до температуры аустенитного состо ни под давлением (процесс пайкосварки).This invention relates to ferrous metallurgy, in particular to finding wear-resistant, high-hardness cast irons (HRC 560-610 MPa), not prone to cracking and self-tapping during the cyclic heating to a temperature of the austenitic state under pressure (brazing process).
Целью изобретени вл етс повышение термостойкости и износостойкости.The aim of the invention is to increase heat resistance and wear resistance.
Выбор граничных пределов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим .The choice of boundary limits in the iron of the proposed composition is due to the following.
Уменьшение содержани углерода и кремни приводит к снижению плотности карбидов ванади и количества остаточного аустенита. В результате снизитс износостойкость , твердость. Увеличение их содержани выше верхнего предела способствует выделению пластинчатого графита. Износостойкость и твердость уменьшатс и увеличитс трещинообразование при циклическом нагреве.A decrease in carbon and silicon leads to a decrease in the density of vanadium carbides and the amount of residual austenite. As a result, wear resistance and hardness will be reduced. Increasing their content above the upper limit contributes to the release of lamellar graphite. Wear resistance and hardness will decrease and crack formation during cyclic heating will increase.
Марганец, облада раскисл ющей способностью , служит дл рафинировани расплава и повышени механических свойств. Он незначительно увеличивает количество карбидов, но резко мен ет их форму от плоских при добавках 1,1 мас.% до тонкоигольчатых при 1,0 до 1,4 мае. %.Manganese, which has a deoxidizing capacity, serves to refine the melt and increase its mechanical properties. It slightly increases the amount of carbides, but drastically changes their shape from flat with additives of 1.1 wt.% To fine needles at 1.0 to 1.4 May. %
Структура чугуна при содержании марганца 0,2-0,8 мас.% состоит из карбида железа (РезС) и а -твердого раствора (Fe-Mn-О), увеличение марганца от 0,1 до 1,4% приводит к образованию «-твердого раствора на основе железа (Fe-Mn-C), твердого раствора на основе железа (Fe-Mn-C), остаточный аустенит и двойной карбид (РеМпзС), что, в конечном счете, увеличива- ет прочностные свойства чугуна. Дальнейшее увеличение марганца не приводит к увеличению прочности, а также способствует графитизации чугуна.The structure of cast iron with a manganese content of 0.2-0.8 wt.% Consists of iron carbide (Cut) and a-solid solution (Fe-Mn-O), an increase in manganese from 0.1 to 1.4% leads to the formation of " -a solid solution based on iron (Fe-Mn-C), a solid solution based on iron (Fe-Mn-C), residual austenite and double carbide (PEMPZS), which ultimately increases the strength properties of cast iron. A further increase in manganese does not lead to an increase in strength, but also contributes to the graphitization of cast iron.
Комплексное легирование чугуна никелем до 1 мас.% с добавкой незначительного количества алюмини способствует стабилизации остаточного аустенита и формиро- 1 ванию металлической матрицы у -твердого раствора на основе железа (Fe-NI-AI-Q. Присутствие атомов алюмини в кристаллите (ЛThe complex alloying of pig iron with nickel to 1 wt.% With the addition of a small amount of aluminum contributes to the stabilization of residual austenite and the formation of a metal matrix in an iron-based solid solution (Fe-NI-AI-Q. The presence of aluminum atoms in the crystallite (L
СWITH
о оoh oh
соwith
ской решетке в количестве 0,05-0,008 мае. % усиливает карбидообразующее действие никел . Это стабилизирует служебные свойства чугуна при тепловом и механическом воздействии. Снижение количества никел и алюмини ниже нижнего предела приводит к снижению устойчивости остаточного аустенита npl/i нагреве и к снижению роли алюмини , усиливающего карбидообразующее действие никел . Увеличение содержа- ни никел выше верхнего предела экономичности нецелесообразно, поскольку износостойкость и термостойкость повышаютс незначительно, а увеличение алюмини приводит к усилению процесса графитизации чугуна.0.05–0.008 May. % enhances the carbide-forming effect of nickel. This stabilizes the service properties of cast iron under thermal and mechanical stress. Reducing the amount of nickel and aluminum below the lower limit leads to a decrease in the stability of residual austenite npl / i heating and to a decrease in the role of aluminum, which enhances the carbide-forming effect of nickel. An increase in the nickel content above the upper limit of profitability is impractical, since wear resistance and heat resistance increase slightly, and an increase in aluminum leads to an intensification of the graphitization process of cast iron.
Легирование чугуна хромом ниже предела приводит к увеличению пластичности при температуре аустенизации. Увеличение хрома в предлагаемом чугуне до 0,9 мас.% повышает его устойчивость при нагреве за счет выделени из «-твердого раствора на основе железа (Fe-Cr-C) дисперсного двойного карбида (РеСг)з С) , который повышает твердость, способствует сохранению формы заготовки при воздействии на нее циклического нагрева и давлени . Однако,- введение его больше верхнего предела мо- жет приводить к выделению эвтектических карбидов хрома, что вызывает уменьшение износостойкости чугуна.The alloying of cast iron with chromium below the limit leads to an increase in plasticity at austenization temperature. The increase in chromium in the proposed cast iron to 0.9 wt.% Increases its stability when heated due to the release of dispersed double carbide (FeCr) g C) from the iron-based solid solution (Fe – Cr – C), which increases the hardness preserving the shape of the workpiece when it is subjected to cyclic heating and pressure. However, the introduction of it above the upper limit can lead to the release of eutectic chromium carbides, which causes a decrease in the wear resistance of cast iron.
Легирование ванадием ниже нижне/о предела не обеспечивает необходимой износостойкости , твердости и термостойкости чугуна, а увеличение содержани ванади в чугуне выше верхнего предела экономичности нецелесообразно, так как служебные свойства повышаютс незначительно.Doping with vanadium below the lower / oh limit does not provide the necessary wear resistance, hardness and heat resistance of cast iron, and an increase in the content of vanadium in cast iron above the upper limit of profitability is impractical, since the service properties increase slightly.
Медь в чугуне измельчает эвтектическое зерно, повыша тем самым прочность и улучшает его жидкотекучесть. Введение меди нижнего предела не оказывает значительного вли ни на прочностные свойства чугуна. Введение ее выше верхнего предела увеличивает пористость и ухудшает его прочность.Copper in the iron crushes the eutectic grain, thereby increasing the strength and improves its fluidity. The introduction of copper of the lower limit does not significantly affect the strength properties of cast iron. Introducing it above the upper limit increases porosity and impairs its strength.
В табл.1 приведены сравнительные результаты опытных плавок известного и предлагаемого чугуна, а в табл.2 - их физико-механические свойства в зависимости от химического состава.Table 1 shows the comparative results of the experimental heats of the known and proposed cast iron, and table 2 shows their physical and mechanical properties depending on the chemical composition.
Чугун выплавл ют в индукционной печи ИСТ-016 с кислой футеровкой. Контроль температуры ванны осуществл ют с помощью термоэлектрической термопары ТПР-0555 с показывающим прибором КСП- ЗП.The cast iron is melted in an acid lined IST-016 induction furnace. The bath temperature is controlled using a TPR-0555 thermoelectric thermocouple with an indicating device KSP-ZP.
В нагретую до 300°С печь загружают ст.10, электродный бой, феррохром и никель 100% каждого согласно расчета химического состава предлагаемого чугуна. После расплавлени шихты ввод т 50% феррованади и довод т температуру печи до 1550°С, При этой температуре ввод т остальные 50% феррованади . После достижени температуры печи 1600°С ввод т100, each of which is heated to 300 ° C, is loaded into an oven, electrode fights, ferrochrome and nickel according to the calculation of the chemical composition of the proposed cast iron. After the charge is melted, 50% ferrovanadium is introduced and the furnace temperature is brought to 1550 ° C. At this temperature, the remaining 50% ferrovanadium is introduced. After the furnace temperature reaches 1600 ° C,
медь, ферромарганец и 60% ферросилици дл первичного раскислени . Затем после 4 мин выдержки дл перемешивани компонентов расплава провод т выливку металла в ковш, на дно которого помещают алюминий и 40% ферросилици . Заливку в корковые модели производ т при 1500-1550°С.copper, ferromanganese and 60% ferrosilicon for primary deoxidation. Then, after 4 minutes of exposure, the metal is poured into the ladle to mix the components of the melt, and aluminum and 40% ferrosilicon are placed at the bottom of it. Cortical models are cast at 1500-1550 ° C.
Прочность на разрыв определ ют на литых образцах, примен емых дл использовани ковных и белых чугунов. ТвердостьTensile strength is determined on cast specimens used to make forged and white cast irons. Hardness
образцов оценивают по Роквелу при нагрузке 150 кг.Samples are evaluated by Rockwell with a load of 150 kg.
Оценку термостойкости чугуна производ т на установке с нагревом цилиндрических образцов 010 и длиной 150 ммEvaluation of the heat resistance of cast iron is carried out on the installation with heating of cylindrical specimens 010 and a length of 150 mm.
непосредственным пропусканием переменного тока силой 2000 А, нагрев за 5 с до 950°С с последующим охлаждением образцов водой через спреерное устройство до - комнатной температуры.direct transmission of an alternating current of 2000 A, heating in 5 s to 950 ° C, followed by cooling the samples with water through a spray device to room temperature.
Износостойкость (относительную) оценивают на машине трени 1533, при трении скольжени (контртело из стали М6Р5). Определ ют относительную износостойкость по сравнению с чугуном Сг 18-36 в литомWear resistance (relative) is evaluated on a friction machine 1533, with sliding friction (a counter-body made of steel M6P5). The relative wear resistance is compared with cast iron Cg 18-36 in cast
состо нии.condition.
Как следует из табл. 1 и 2, дополнительный ввод в состав предлагаемого чугуна никел позвол ет повысить его износостойкость в 2,5-3,3 раза и термостойкость в 1,3-1,4 раза.As follows from the table. 1 and 2, the additional addition of nickel to the composition of the pig iron proposed makes it possible to increase its wear resistance 2.5-3.3 times and heat resistance 1.3-1.4 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884436876A SU1693111A1 (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884436876A SU1693111A1 (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Cast iron |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1693111A1 true SU1693111A1 (en) | 1991-11-23 |
Family
ID=21379803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884436876A SU1693111A1 (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Cast iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1693111A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2329329C1 (en) * | 2006-12-12 | 2008-07-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Iron |
-
1988
- 1988-06-06 SU SU884436876A patent/SU1693111A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 891794, кл. С 22 С 37/10. 1980. Авторское свидетельство СССР № 395483.кл. С 22 С 37/10. 1973. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2329329C1 (en) * | 2006-12-12 | 2008-07-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Iron |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106591689A (en) | Hypereutectic high-chromium alloy white cast iron chute lining plate and preparation method thereof | |
| SU1693111A1 (en) | Cast iron | |
| SU1573046A1 (en) | Low-silicon aluminium cast iron | |
| SU1541299A1 (en) | Cast iron | |
| SU1475962A1 (en) | Cast iron for metal-rolling rolls | |
| SU1036786A1 (en) | Cast iron | |
| SU1296622A1 (en) | High-strength cast iron | |
| SU1576591A1 (en) | Cast iron | |
| RU2034087C1 (en) | Cast iron with vermicular graphite | |
| SU1668456A1 (en) | Cast iron | |
| SU1627580A1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
| SU1686025A1 (en) | Phosphorous cast iron | |
| RU2432412C2 (en) | Iron and procedure for its production | |
| SU1219665A1 (en) | Charge for melting | |
| RU1803461C (en) | Wear-resistant cast iron | |
| SU1084331A1 (en) | Cast iron | |
| SU1587072A1 (en) | Iron with spherical graphite for casting | |
| SU1735428A1 (en) | Tool steel | |
| SU1062295A1 (en) | Cast iron | |
| SU1406202A1 (en) | Cast iron | |
| SU908927A1 (en) | High-speed steel | |
| SU724591A1 (en) | Alloy for steel deoxidizing and alloying | |
| SU1640196A1 (en) | High-strength cast iron | |
| SU1708911A1 (en) | Cast iron | |
| SU1740480A1 (en) | High-strength cast iron |