[go: up one dir, main page]

SU1705392A1 - Cask iron - Google Patents

Cask iron Download PDF

Info

Publication number
SU1705392A1
SU1705392A1 SU904822947A SU4822947A SU1705392A1 SU 1705392 A1 SU1705392 A1 SU 1705392A1 SU 904822947 A SU904822947 A SU 904822947A SU 4822947 A SU4822947 A SU 4822947A SU 1705392 A1 SU1705392 A1 SU 1705392A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cast iron
iron
properties
concentration
impact
Prior art date
Application number
SU904822947A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Яков Афроимович Гуревич
Михаил Иванович Карпенко
Валерий Кириллович Савченко
Павел Григорьевич Онищенко
Татьяна Ивановна Соленова
Наталья Ивановна Андронова
Original Assignee
Производственное Объединение "Гомсельмаш"
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 Производственное Объединение "Гомсельмаш" filed Critical Производственное Объединение "Гомсельмаш"
Priority to SU904822947A priority Critical patent/SU1705392A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1705392A1 publication Critical patent/SU1705392A1/en

Links

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 чугунных отливок. Цель изобретени  - повышение контактной выносливости и ударно-усталоетной долговечности . Предложенный чугун, содержит , мас.%: С 2,1-2,6; Si 0,7-1,6; Мп 0,6-1,8; Сг 0,7-1,6; Ni 2,1-2,9} Си 0,2-1,5; Р 0,2-0,7; Но 2,05-3,3; Nb 0,03-0,6; нитриды титана 0,02-0,3; В 0,12-0,33; Zr 0,03-0,6; Се 0,03- 0,08; Fe остальное. Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна Nb нитридов тирана, В, Zr и Се позвол ет повысить контактную вынесли- вость в 1,09-1,1& раза и ударно-уста- лостную долговечность в 1,2-1,3 раза . 2 табл. г tenThe invention relates to metallurgy and can be used in the production of iron castings. The purpose of the invention is to increase the contact endurance and impact fatigue life. The proposed cast iron, contains, wt%: C 2.1-2.6; Si 0.7-1.6; Mp 0.6-1.8; Cr 0.7-1.6; Ni 2.1-2.9} Cu 0.2-1.5; P 0.2-0.7; But 2.05-3.3; Nb 0.03-0.6; titanium nitrides 0.02-0.3; B 0.12-0.33; Zr 0.03-0.6; Ce 0.03-0.08; Fe rest. Additional input into the composition of the proposed Nb cast iron of tyrants nitrides, B, Zr, and Ce allows an increase in the contact tolerance of 1.09-1.1 & times and impact fatigue life 1.2-1.3 times. 2 tab. z ten

Description

Изобретение относитс  к металлургии ., в частности к фосфористым чугу- нам с повышенной контактной выносливостью .The invention relates to metallurgy. In particular, to phosphorous cast irons with increased contact endurance.

Известен чугун, содержащий, мас. Уг- ерод2,8-1, 2 Кремний 2j0-3,8 Марганец 0,1-1,0 Сурьма 0,07-1,0 Фосфор 0,001-0,3 Сера 0,001-0,1 Железо Остальное Глубина отбела чугуна 1 мм. Контактна  выносливость низка .Known cast iron containing, by weight. Carbon dioxide 2.8-1, 2 Silicon 2j0-3.8 Manganese 0.1-1.0 Antimony 0.07-1.0 Phosphorus 0.001-0.3 Sulfur 0.001-0.1 Iron Remaining The depth of chill cast iron 1 mm . Contact endurance is low.

Известен фосфористый чугун следующего химического состава, мас.$: Углерод2,8-3,2 Кремний 1,2-1,7 Фосфор 0,2-0,6 Хром 0,2-0,6Known phosphorous cast iron of the following chemical composition, wt. $: Carbon 2.8-3.2 Silicon 1.2-1.7 Phosphorus 0.2-0.6 Chromium 0.2-0.6

МарганецДо 1,0 Сера До 0,1 Железо Остальное Этот чугун имеет крупнозернистуюManganese Up to 1.0 Sulfur To 0.1 Iron Else This cast iron has a coarse-grained

структуру и нестабильные механическиеstructure and unstable mechanical

свойства.properties.

Наиболее близким к предлагаемомуClosest to the proposed

 вл етс  чугун следующего химическогоis the following chemical cast iron

состава, мас.%: Углерод Кремний Марганец Хромcomposition, wt.%: Carbon Silicon Manganese Chrome

НикельNickel

ФосфорPhosphorus

МедьCopper

МолибденMolybdenum

ЖелезоIron

2,7-3,1 . 0,3-0,6 0,6-1,0 0,7-1,0 2..2-3.02.7-3.1. 0.3-0.6 0.6-1.0 0.7-1.0 2..2-3.0

0,3-0,5 0,8-2,00.3-0.5 0.8-2.0

0,3-0,6 Остальное0.3-0.6 Else

СЛSL

оэ со ьоoe soyo

Твердость чугуна, НРС , а износ - 0,387-0,1 г. При изготовленииThe hardness of cast iron, LDC, and wear - 0.387-0.1 g. In the manufacture

прокатных валков и других деталей оснастки отмечаютс  недостаточные характеристики твердости, хрупкой прочности и контактной выносливости. При оптимальном химическом составе контактна  выносливость не превышает 50-520 МПа.rolls and other tooling parts, there are insufficient characteristics of hardness, brittle strength and contact endurance. With optimal chemical composition, contact endurance does not exceed 50-520 MPa.

Цель изобретени  - повышение контактной выносливости и ударно-уста- лостной долговечности.The purpose of the invention is to increase the contact endurance and impact-fatigue durability.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что фосфористый чугун, содержащий углерод , кремний, марганец, хром, никель , медь, молибден и железо, дополнительно содержит цирконий, ниобий, нитриды титана, бор и церий при следующем соотношении компонентов, мае.%:The goal is achieved by the fact that phosphorus iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, molybdenum and iron, additionally contains zirconium, niobium, titanium nitrides, boron and cerium in the following ratio of components,% by weight:

Углерод2,1-2,6 Кремний 0,7-1,6 Марганец 0,6-1,8 Хром 0,7-1,6 Никель 2,1-2,9 Медь 0,2-1,5 Фосфор 0,2-0,7 Молибден 2,05-3,3 Ниобий . 0,2-1,2 Нитриды титана 0,02-0,3 Бор 0,12-0,33 Церий 0,03-0,08 Цирконий 0,03-0,6 Железо Остальное Дополнительное введение нитридов титана в чугун оказывает модифицирующее вли ние, повышает дисперсность структуры и ударно-усталостную долговечность .Carbon2.1-2.6 Silicon 0.7-1.6 Manganese 0.6-1.8 Chromium 0.7-1.6 Nickel 2.1-2.9 Copper 0.2-1.5 Phosphorus 0, 2-0.7 Molybdenum 2.05-3.3 Niobium. 0.2-1.2 Titanium nitride 0.02-0.3 Boron 0.12-0.33 Cerium 0.03-0.08 Zirconium 0.03-0.6 Iron Rest The addition of titanium nitrides to the cast iron has a modifying effect. impact, increases the dispersion of the structure and impact fatigue life.

При увеличении их концентрации более верхних пределов увеличиваетс  неоднородность структуры, содержание неметаллических включений по границе зерен и снижаютс  механические свойства и термостойкость. При концентрации их менее 0,02 масД ударно-уста- лостна  долговечность и механические свойства недостаточны.With an increase in their concentration over the upper limits, the heterogeneity of the structure increases, the content of non-metallic inclusions along the grain boundary and the mechanical properties and heat resistance decrease. At a concentration of less than 0.02 masD, the impact-fatigue durability and mechanical properties are insufficient.

Содержание углерода, марганца и кремни  прин то исход  из опыта производства фосфористого чугуна дл  отливок ответственного назначени , работающих в услови х термических ударов и высоких температур- Верхние концентрации углерода и кремни  ограничены содержани ми, исключающими образование свободного графита в отливках и обеспечивающими повышенные пластические свойства при повышенных температурах. При увеличении концен0The content of carbon, manganese and silicon is based on the experience in the production of phosphorous iron for critical castings, operating under thermal shock and high temperature conditions. The upper concentrations of carbon and silicon are limited to the content that eliminates the formation of free graphite in the castings and provide enhanced plastic properties at elevated temperatures. With increasing concentration

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

трации марганца более верхнего предела увеличиваетс  количество аустени- та и перлита и снижаютс  пластические свойства чугуна. При снижении их концентрации менее нижних пределов повышаетс  загр зненность металла сернистыми и другими неметаллическими включени ми и снижаютс  стабильность структуры и механические свойства, а также увеличиваетс  склонность металла к хрупкому разрушению и трещинам при термоциклировании.Trace manganese over the upper limit increases the amount of austenite and perlite and decreases the plastic properties of cast iron. By reducing their concentration to less than the lower limits, the contamination of the metal with sulfur and other non-metallic inclusions increases and the stability of the structure and mechanical properties decrease, and the tendency of the metal to brittle fracture and cracks during thermal cycling increases.

Медь измельчает структуру, повыша  технологические свойства и ударно- усталостную долговечность, но при концентрации не более 1,5 мас.Ј усиливаетс  ликолцил и снижаютс  свойства.Copper crushes the structure, improving technological properties and impact-fatigue life, but at a concentration of not more than 1.5% by weight, lycolcil increases and properties decrease.

Бор введен дл  повышени  однородности и стабильности структуры чугуна в отливках, измельчени  структуры и повышени  пластических и эксплуатационных свойств при высоких температурах . Нижний предел концентрации бора прин т от содержани  (0,12 масД) при котором отмечаетс  заметное повышение термической стойкости и пластических свойств, и ограничен концентрацией (0,33 масД), выше которой увеличиваетс  содержание неметаллических включений по границам зерен, что снижает ударную в зкость, ударо- устойчивость и ударно-усталостную долговечность .Boron is introduced to improve the uniformity and stability of the cast iron structure in castings, to refine the structure and to improve the plastic and operational properties at high temperatures. The lower limit of the boron concentration is taken from the content (0.12 masD) at which a noticeable increase in thermal stability and plastic properties is observed, and is limited by the concentration (0.33 mas mas), above which the content of non-metallic inclusions at the grain boundaries increases, which reduces the impact strength , shock resistance and impact fatigue life.

Введение цери  стабилизирует процесс модифицировани  и повышает гомогенность чугуна в толстостенных отливках, измельчает структуру и повышает механические свойства и технологическа  пластичность. При концентрации его до 0,03 мае. гомогенность чугуна в толстостенных отливках и его технологические и механические свойства недостаточны, а при концентрации более 0,08 масД снижаютс  упруго-пластические свойства, трещиностойкость, технологическа  пластичность и ударно-усталостна  долговечность .The introduction of cerium stabilizes the process of modification and increases the homogeneity of cast iron in thick-walled castings, crushes the structure and improves the mechanical properties and technological plasticity. With a concentration of up to 0.03 May. the homogeneity of cast iron in thick-walled castings and its technological and mechanical properties are insufficient, and at a concentration of more than 0.08 masst, the elastic-plastic properties, crack resistance, technological plasticity and impact fatigue durability are reduced.

Никель легирует матрицу, повышает прочность, плотность, дисперсность и однородность структуры, технологические и пластические свойства в отливках , что обеспечивает стабильность упруго-пластических и эксплуатационных свойств. При концентрации до 2,1 мае.% легирующее вли ние на ста- . бильность структуры и механические свойства про вл етс  слабо, а приNickel dopes the matrix, increases the strength, density, dispersion and uniformity of the structure, technological and plastic properties in castings, which ensures the stability of the elastic-plastic and operational properties. At a concentration of up to 2.1 May.% Alloying effect on the article. structure and mechanical properties are weak, and

увеличении содержани  никел  более 2,9 мас.З снижаютс  ударна  в зкос трещиностойкость и технологическа  пластичность и долговечность.By increasing the nickel content to more than 2.9 wt%, the impact resistance and mechanical ductility and durability are reduced.

Цирконий введен в высокопрочный чугун дл  снижени  микропористости, повышени  стабильности структуры в толстостенных отливках, механических,Zirconium is introduced into high-strength cast iron to reduce microporosity, increase the stability of the structure in thick-walled castings, mechanical,

служебных и технологических свойств. При концентрации его до 0,03 мас.$ однородность и дисперсность структуры чугуна в отливках и механические свойства недостаточны, а при повышени  контактной выносливости и ударно- отмечаетс  снижение технологической пластичности, стойкости чугуна в услови х ударных нагрузок, жидкотеку- чёсти, трещиностонкости, что приводит к уменьшению эксплуатационной стойкости деталей.service and technological properties. At a concentration of up to 0.03 mass%, the uniformity and dispersion of the cast iron structure in castings and the mechanical properties are insufficient, and with an increase in contact endurance and impact, a decrease in the technological plasticity and resistance of the cast iron under conditions of shock load, fluidity, crackness, leads to a decrease in operational durability of parts.

Дополнительное введение циркони  стабилизирует дисперсность структуры, повыша  ударную в зкость, ударно-ус- толостную долговечность и контактную выносливость. Его содержание начинает сказыватьс  с концентрации 0,03 мас.%, но при увеличении содержани  его более 0,6 мас.% повышаетс  концентраци  неметаллических включений по границам зерен и снижаютс  механические и эксплуатационные свойства чугуна.The addition of zirconium stabilizes the dispersion of the structure, increasing the impact strength, impact strength and contact endurance. Its content begins to affect from a concentration of 0.03 wt.%, But with an increase in its content of more than 0.6 wt.%, The concentration of non-metallic inclusions at the grain boundaries increases and the mechanical and operational properties of cast iron decrease.

Хром введен как поверхностно-активна  добавка, усиливающа  стабильность эффекта от легировани  нитридами титана. При содержании его до 0,7 мас.% эффект незначителен, а при увеличении содержани  более 1,6 масД снижаетс  .стабильность структуры, ухудшаютс  форма графита и технологические свойства, усложн етс  процесс получени  заданных структуры и свойств.Chromium is introduced as a surfactant additive that enhances the stability of the effect of doping with titanium nitrides. When its content is up to 0.7 wt.%, The effect is insignificant, and with an increase in the content of more than 1.6 masD, the stability of the structure decreases, the shape of graphite and technological properties deteriorate, and the process of obtaining the specified structure and properties becomes complicated.

Микролегирование ниобием в количестве 0,2-1,2 мае.2; повышает трещиностойкость и механическую прочность, способствует повышению пластических свойств при высоких температурах. При концентрации его менее 0,2 мае.% его вли ние незначительное,-а при концентрации более 1,2 мас.% снижаютс  стабильность структуры, механические свойства, особенно при повышенных температурах , ударно-усталостна  долговечность .Microalloying with niobium in the amount of 0.2-1.2 May.2; increases crack resistance and mechanical strength, contributes to the improvement of plastic properties at high temperatures. At a concentration of less than 0.2% by mass, its effect is insignificant, and at a concentration of more than 1.2% by weight, the stability of the structure, mechanical properties, especially at elevated temperatures, and impact-fatigue durability decrease.

Пример. Опытные плавки чугуно доэвтектического состава проводилиExample. Experimental melting of cast iron with a hypoeutectic composition was performed

oo

5five

5five

00

д d

дуплекс-процессом вагранкл - дугова  электрическа  пемь. в качестве шихтовых материалов использовали запредельный коксовый чугун, стальной лом, феррованадий, Ферромарганец, ферро- ниобий, ферромолибден и другие ферросплавы . При выпуске чугуна из вагранки температура металла составл ла ЙОО-1 20вС. Перегрев расплава в дуговой электропечи - Й80-1500 С.Vagrankle duplex process - electric arc. As the charge materials, limiting coke iron, steel scrap, ferrovanadium, Ferromanganese, ferroniobium, ferromolybdenum and other ferroalloys were used. With the release of iron from the cupola, the metal temperature was JOO-1 20 ° C. Overheating of the melt in an electric arc furnace - Y80-1500 C.

Присадку ферромолибдена ФМо2, феррохрома ФХбОО, никел , феррониоби Additive of ferromolybdenum FMO2, ferrochrome FHbOO, nickel, ferroniobi

ФН 660 и ферромарганца ФМн75 (ГОСТ ) производили в электропечь, ферроцирконий, ферросиликониобий ФСНбЗО (ТУ Й-1М-90-86) и медь М1 (ГОСТ ), ферроцерий и измельченные брикеты нитридов - в литейные ковши при выпуске в них расплава из печи.FN 660 and ferromanganese FMN75 (GOST) were produced in an electric furnace, ferrozirconium, ferrosiliconiobium FSNBZO (TU Y-1M-90-86) and copper M1 (GOST), ferrocerium and crushed nitride briquettes into the foundry buckets when they were melted from the furnace.

Нитриды титана вводили в раздаточные литейные ковши емкостью 2 т при , а ферроцерий - в разливочные ковши. Заливку модифицированного чугуна дл  получени  технологических проб, 16 мм образцов и отливок кронштейнов, ступиц и вилок производили на напольном литейном конвейере в сырые песчано-глинистые формы. Температура заливки 1390-Й 10 С.Titanium nitride was introduced into dispensing casting buckets with a capacity of 2 tons with, and ferrocerium - into casting buckets. Modified cast iron was poured to obtain process samples, 16 mm samples and castings of brackets, hubs and forks were made on a floor casting conveyor in wet sandy-clay molds. Filling temperature 1390-Y 10 C.

Дл  получени  чугуна отливки под- в.ергают термообработке с проведением 1 стадии графитизации при 960-980 С, 5 2 стадии - при 660-680 С в течение 1,5-Ь ч и изотермической выдержке при 370-ИО°С.To obtain cast iron, the casting is heat treated using the first stage of graphitization at 960–980 ° C, and 5–2 stages at 660–680 ° C for 1.5 hours and isothermal aging at 370 ° IO ° C.

В табл. 1 приведены химические составы чугунов; в табл. 2 - механические свойства и ударно-усталостна  долговечность .In tab. 1 shows the chemical composition of the cast iron; in tab. 2 - mechanical properties and impact fatigue durability.

00

5five

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Чугун, содержащий углерод, кремний марганец, хром, никель, медь, фосфор молибден и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  контактной выносливости и удар- но-усталостной долговечности, он дополнительно содержит ниобий, нитриды титана , бор, цирконий;и церий при следующем соотношении компонентов,мае.%:. Углерод2,1-2,6 Кремний 0,7-1,6 Марганец 0,6-1,8 Хром 0,7-1,6 Никель 2,1-2,9 Медь 0,2-1,5Cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, phosphorus, molybdenum and iron, characterized in that, in order to increase contact endurance and impact fatigue life, it additionally contains niobium, titanium nitrides, boron, zirconium, and cerium in the following ratio of components, May.% :. Carbon2.1-2.6 Silicon 0.7-1.6 Manganese 0.6-1.8 Chromium 0.7-1.6 Nickel 2.1-2.9 Copper 0.2-1.5 Фосфор Молибден Ниобий Нитриды титанаPhosphorus Molybdenum Niobium Titanium Nitrides 7,8 8,5 8,2 6,67.8 8.5 8.2 6.6 5,95.9 0 ,010 0,007 0,008 0,002 0,016 0,03 6 ,5 0, 010 0.007 0.008 0.002 0.016 0.03 6, 5 10,2 12,5 12,2 12,1 9,2 7,5 650 712 758 661 635 1560 1620 1696 1635 ЙЮ 102010.2 12.5 12.2 12.1 9.2 7.5 650 712 758 661 635 1560 1620 1696 1635 JU 1020 7,8 8,5 8,2 6,67.8 8.5 8.2 6.6 5,95.9 0,007 0,008 0,002 0,016 0,03 0.007 0.008 0.002 0.016 0.03
SU904822947A 1990-05-03 1990-05-03 Cask iron SU1705392A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904822947A SU1705392A1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Cask iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904822947A SU1705392A1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Cask iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1705392A1 true SU1705392A1 (en) 1992-01-15

Family

ID=21512932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904822947A SU1705392A1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Cask iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1705392A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2371505C1 (en) * 2008-12-25 2009-10-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент ЧССР Vf 21056, кл. С 22 С 37/Ю, 1982. Авторское свидетельство СССР N- , кл. С 22 С 37/Ю, 1982. ( ЧУГУН *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2371505C1 (en) * 2008-12-25 2009-10-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4795609A (en) High-strength steel for valve springs, process for producing the steel, and valve springs made of the same
KR102562688B1 (en) Silicon-Based Alloys, Methods for Their Production and Uses of Such Alloys
CN106591689A (en) Hypereutectic high-chromium alloy white cast iron chute lining plate and preparation method thereof
SU1749294A1 (en) High strength cast iron
SU1724716A1 (en) Cast iron for metallic forms
SU1705392A1 (en) Cask iron
SU1585374A1 (en) High-strength cast iron
RU2448184C2 (en) Wear-resistant cast iron
CN1180759A (en) Assembly guide board for multiple high chromium caststeel mill and manufacture method thereof
SU1740479A1 (en) Cast iron
SU1712449A1 (en) Cast iron
SU1763504A1 (en) Cast iron for sleeves of engine cylinder
SU1421794A1 (en) Iron
CN114574752B (en) Free-cutting gray cast iron alloy for cylinder block and preparation method thereof
CN119876744B (en) Manufacturing method and application of cast steel alloy
SU1435649A1 (en) Cast iron
SU1289905A1 (en) Cast iron
RU2267542C1 (en) Cast iron, method for producing the same and method for thermal processing of ingots cast from the same
SU1749310A1 (en) Low-carbon weld steel
CN119876743B (en) A method for manufacturing and application of a high-strength cast steel alloy
SU1511290A1 (en) High-strength iron
SU1388454A1 (en) Malleable cast iron
SU1654364A1 (en) Cast iron
SU1725757A3 (en) Wear-resistant cast iron
SU1027267A1 (en) Cast iron