SU1696560A1 - Cast iron - Google Patents
Cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- SU1696560A1 SU1696560A1 SU894785950A SU4785950A SU1696560A1 SU 1696560 A1 SU1696560 A1 SU 1696560A1 SU 894785950 A SU894785950 A SU 894785950A SU 4785950 A SU4785950 A SU 4785950A SU 1696560 A1 SU1696560 A1 SU 1696560A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cast iron
- iron
- content
- wear resistance
- ratio
- Prior art date
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 11
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 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 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N boron;iron Chemical compound [Fe]#B ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 carbon Chemical compound 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 230000002498 deadly effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при производстве машиностроительных деталей. Цель изобретени - повышение износостойкости и задироустойчивости. Чугун содержит, мае % С 3-4,0, Si 1,8-3,5; Мп 0,4-0,9 Си 0,3-2,0, NI 0,5-4 0; Сг 0,3-2,0; Мд 0,01-0,08; Се 0.01-0 06, В 0,003-0,004 и Fe - остальное Дополнительный ввод в состав чугуна В, а также выбор в нем соотношени С В 900 - 1100 и 0,6ЈSi/C60,9 позволили повысить износостойкость в 1,08-1,36 раза и за- дироустойчивость в 1,15-1,25 раза. 1 табл.The invention relates to metallurgy and can be used in the manufacture of engineering parts. The purpose of the invention is to increase the wear resistance and dead-stability. Cast iron contains May% C 3-4.0, Si 1.8-3.5; Mp 0.4-0.9 Cu 0.3-2.0, NI 0.5-4 0; Cr 0.3-2.0; MD 0.01-0.08; Ce 0.01-0 06, B 0.003-0.004 and Fe - the rest The additional input into the composition of cast iron B, as well as the choice in it of the ratio C B 900 - 1100 and 0.6ЈSi / C60.9, made it possible to increase wear resistance by 1.08-1 36 times and antiresistance 1.15-1.25 times. 1 tab.
Description
Изобретение относитс к области металлургии , в частности к разработке составов чугуна дл производства машиностроительных деталей.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the development of cast iron compositions for the production of machine-building parts.
Цель изобретени - повышение износостойкости и задироустойчивостиThe purpose of the invention is to increase the wear resistance and deadly.
Изобретение иллюстрируетс примерами конкретного применени Выбор граничных пределов содержани компонентов в чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим.The invention is illustrated by examples of specific applications. The choice of the boundary limits for the content of components in the iron of the proposed composition is determined as follows.
Содержание углерода в предлагаемом чугуне выбрано несколько выше, чем в обычном сером чугуне. Это сделано дл облегчени технологии его выплавки, повышени литейных свойств. При этом отрицательное вли ние повышенного содержани углерода исключено благодар шаровидной форме включений графита.The carbon content in the proposed iron is chosen slightly higher than in the usual gray iron. This is done to facilitate its smelting technology, improving its casting properties. At the same time, the negative effect of increased carbon content is excluded due to the spherical shape of graphite inclusions.
Как известно, кремний оказывает значительное вли ние на структуру и механические свойства чугунаSilicon is known to have a significant effect on the structure and mechanical properties of cast iron.
Верхний предел содержани кремни в предлагаемом чугуне ограничен необходимостью предотвращени по влени хрупкости чугуна, нижний - достаточным минимальным эффектом графитообразующего компонента Дл получени наилучших свойств в предлагаемом чугуне содержание углерода и кремни взаимоув заны неравенством 0 6 Si/C 0,9.The upper limit of the silicon content in the proposed iron is limited by the need to prevent the occurrence of brittleness of the iron, the lower is a sufficient minimum effect of the graphite-forming component.
При соотношении содержани Si/C менее 0 6 чугун склонен к повышенному образованию усадочных раковин и имеет мосто тенденци к отбеливанию, при соотношении содержани Si/C более 0,9 наблюдаетс вление, называемое флотацией графита что резко снижает его свойства.When the Si / C content ratio is less than 0 6, the cast iron tends to increase the formation of shrink holes and has a tendency to bleach. With a Si / C content ratio of more than 0.9, a phenomenon called graphite flotation is observed, which sharply reduces its properties.
Нижний предел содержани марганца выбран дл того, чтобы ослабить вли ние кромки на образование ферритной составл ющей структуры а также устранени вредного вли ни серы путем св зывани ее в сульфидыThe lower limit of the manganese content is chosen in order to reduce the influence of the edge on the formation of the ferritic constituent structure and also to eliminate the harmful effect of sulfur by binding it to sulphides.
Верхний предел содержани марганца выбран дл сохранени минимально необходимого уровн пластических свойств и ударной в зкости чугунаThe upper limit of the manganese content is selected to maintain the minimum required level of ductility and toughness of the iron.
Медь и никель, вход щие в состав чугуна в предлагаемых пределах способствуютCopper and nickel, which are part of cast iron, in the proposed limits contribute to
(Л(L
СWITH
о чх о ел о оoh oh oh oh oh oh
графитизации и преп тствуют отбеливанию чугуна, повышают прокаливаемость металлической матрицы при его термической обработке .graphitization and prevent the bleaching of cast iron, increase the hardenability of the metal matrix during its heat treatment.
Вли ние этих элементов на структуру и свойства чугуна идентичны, однако различны по инициативности.The influence of these elements on the structure and properties of cast iron is identical, but different in their initiative.
Минимальное содержание их ограничено , соответственно составл ет 0,3 и 0,5% или в сумме 0,8%. Это обусловлено тем, что при суммарном содержании этих компонентов ниже 0,8% ухудшаютс антифрикционные свойства чугуна, Верхнее содержание меди ограничено 2%, так как количество выше этого содержани меди преп тствует образованию шаровидного графита.Their minimum content is limited, respectively, 0.3 and 0.5%, or a total of 0.8%. This is due to the fact that when the total content of these components is below 0.8%, the antifriction properties of cast iron deteriorate. The upper copper content is limited to 2%, since the amount above this copper content prevents the formation of spherical graphite.
Увеличение содержани никел сверх 4% приводит при упрочн ющей термообработке к смешанной структуре металлической матрицы (перлит, троостит, бейнит), что неблагопри тно сказываетс на пластических и в зких свойствах, снижает износостойкость чугуна.An increase in the nickel content in excess of 4% during hardening heat treatment leads to a mixed structure of the metal matrix (perlite, troostite, bainite), which adversely affects the plastic and viscous properties and reduces the wear resistance of the cast iron.
Содержание хрома ограничено в св зи с его антиграфитизирующим вли нием, а его нижний предел - минимально необходимым количеством дл получени упрочн ющего эффекта.The chromium content is limited due to its anti-graphitizing effect, and its lower limit is the minimum amount needed to obtain a reinforcing effect.
Магний и церий использованы как сфе- роидизаторы. Эффект этих элементов имеет место при их остаточном содержании в чугуне не менее соответственно 0,03 и 0,02%. В противном случае шаровидна форма графита образуетс лишь частично.Magnesium and cerium are used as spheroidizers. The effect of these elements occurs when their residual content in the iron is not less than 0.03 and 0.02%, respectively. Otherwise, the spherical shape of graphite is only partially formed.
В то же врем излишнее содержание этих элементов приводит сначала к образованию цементита, а затем, в процессе термообработки , - пластинчатого графита. Поэтому остаточное содержание не должно превосходить 0,08 и 0,06% соответственно. Бор в чугуне со свободным графитом содержитс , в основном, в металлической матрице, представл ющей собой дл предлагаемого состава чугуна эвтектоидную сталь в общем случае перлитной структуры. Как показывают результаты многочисленных исследований, бор, обогаща межкри- сталлитный слой аустенита и уменьша разность свободных энергий у- и а-фаз, затрудн ет образование зародыша критического размера, что увеличивает устойчивость аустенита и повышает прокаливаемость . Указанный эффект обеспечиваетс только тем бором, который растворен в железе .At the same time, the excessive content of these elements leads first to the formation of cementite, and then, in the heat treatment process, lamellar graphite. Therefore, the residual content should not exceed 0.08 and 0.06%, respectively. Boron in free-graphite cast iron is contained mainly in a metal matrix, which is a eutectoid steel in the general case of a pearlite structure for the proposed iron composition. As shown by the results of numerous studies, boron enriching the intercrystalline layer of austenite and reducing the difference between the y and a phases of free energies makes it difficult to form a nucleus of critical size, which increases the stability of austenite and increases hardenability. This effect is provided only by the boron that is dissolved in the gland.
Теоретические расчеты и результаты практических исследований показывают, что бор, как и углерод, образует с железом твердый раствор внедрени при следующей степени сродства: на 200-250 атомов, содержащихс в твердом растворе, приходитс 1 атом бора. Остальной бор, образу химическое соединение с железом FenBm (состав точно не установлен), не только неTheoretical calculations and results of practical studies show that boron, like carbon, forms an interstitial solid solution with iron at the following affinity degree: for 200-250 atoms contained in a solid solution, there is 1 boron atom. The rest of boron will form a chemical compound with FenBm iron (the composition has not been precisely determined), not only
оказывает положительного вли ни , но способствует по влению отрицательного эффекта . С учетом атомных масс бора и углерода, а также распределение последнего между металлической матрицей и графитом , соотношение содержани углерода и ( бора в чугуне прин то С/В 900-1100.It has a positive effect, but contributes to the negative effect. Taking into account the atomic masses of boron and carbon, as well as the distribution of the latter between the metal matrix and graphite, the ratio of the carbon content and (boron in the iron is C / B 900-1100.
Дл исследовани свойств предлагаемого чугуна были выплавлены три плавки поTo investigate the properties of the proposed cast iron, three melts were melted
160 мг кажда (на нижнем, среднем и верхнем содержании компонентов) (данные в таблице опытной проверки состава чугуна). Технологи выплавки, легировани и модифицировани ничем не отличалась от обычной , прин той в практике литейного производства:160 mg each (on the lower, middle and upper contents of the components) (data in the table of experimental verification of the composition of cast iron). The technology of smelting, alloying and modifying was no different from the usual one adopted in the practice of foundry:
Металл заливали в песчаные формы; были отлиты заготовки под штампы холодной выт жки0250-450 мм; h 100-500 мм, максимальна толщина стенки 200 мм.Metal poured into sand molds; billets were cast for cold drawing dies 0250-450 mm; h 100-500 mm, maximum wall thickness 200 mm.
Заготовки подвергались упрочн ющей термической обработке (закалка + высокий отпуск).The blanks were subjected to strengthening heat treatment (quenching + high tempering).
Исследовани износостойкости и сгойкости против задиров проводили на образцах , вырезанных из заготовок. Износостойкость и сопротивление задиру определ ли по известной методике на машине трени .Studies of wear resistance and coking against scoring were performed on samples cut from blanks. Wear resistance and tearing resistance were determined by a known technique on a friction machine.
Как следует из таблицы дополнительный ввод в состав предлагаемого чугуна бора позволил повысить износостойкость в 1,08-1,36 раза и задироустойчивость в 1,15- 1,25 раза.As follows from the table, the additional input into the composition of the proposed iron boron allowed to increase the wear resistance by 1.08-1.36 times and the resistance to fire 1.15-1.25 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894785950A SU1696560A1 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894785950A SU1696560A1 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Cast iron |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1696560A1 true SU1696560A1 (en) | 1991-12-07 |
Family
ID=21493360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894785950A SU1696560A1 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Cast iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1696560A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2334011C1 (en) * | 2006-12-25 | 2008-09-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Cast iron |
-
1989
- 1989-09-29 SU SU894785950A patent/SU1696560A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР NS 1108124, кл. С 22 С 37/00, 1988 Авторское свидетельство СССР М; 377393, кл. С 22 С 37/00, 1970 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2334011C1 (en) * | 2006-12-25 | 2008-09-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Cast iron |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2485761A (en) | Gray cast iron having improved properties | |
| US6258180B1 (en) | Wear resistant ductile iron | |
| KR102713980B1 (en) | Alloy structural steel and its manufacturing method | |
| US2291842A (en) | Production of steel | |
| SU1691419A1 (en) | Cast iron | |
| SU1696560A1 (en) | Cast iron | |
| US5888450A (en) | Fine grained ductile plastic injection molds forging tools and machine components and alloy steel therefor having a titanium nitride pinned austenitic grain structure | |
| SU1507845A1 (en) | Cast iron | |
| US4889687A (en) | Nodular cast iron having a high impact strength and process of treating the same | |
| JP2004211206A (en) | High strength steel for forging, and large-sized crankshaft obtained by using the same | |
| CN1019914C (en) | Wear-resistant cast iron | |
| RU2138576C1 (en) | cast iron | |
| Cheng et al. | Microstructure evolution and wear resistance of boron-bearing high speed steel roll | |
| JPS6156293B2 (en) | ||
| SU1516505A1 (en) | Cast iron for metal-rolling rolls | |
| RU2138578C1 (en) | Cast iron | |
| SU1725757A3 (en) | Wear-resistant cast iron | |
| SU883188A1 (en) | Steel | |
| SU1068527A1 (en) | Cast iron | |
| SU1057570A1 (en) | Cast iron | |
| SU1118708A1 (en) | Cast iron | |
| SU1511290A1 (en) | High-strength iron | |
| SU1705396A1 (en) | Cast iron | |
| JPS6379937A (en) | High strength compact/vermicular graphite cast iron | |
| SU1733497A1 (en) | Tool steel |