[go: up one dir, main page]

RU2230817C1 - Cast iron - Google Patents

Cast iron Download PDF

Info

Publication number
RU2230817C1
RU2230817C1 RU2003109928/02A RU2003109928A RU2230817C1 RU 2230817 C1 RU2230817 C1 RU 2230817C1 RU 2003109928/02 A RU2003109928/02 A RU 2003109928/02A RU 2003109928 A RU2003109928 A RU 2003109928A RU 2230817 C1 RU2230817 C1 RU 2230817C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cast iron
titanium
vanadium
iron
boron
Prior art date
Application number
RU2003109928/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003109928A (en
Inventor
К.Н. Вдовин (RU)
К.Н. Вдовин
В.М. Колокольцев (RU)
В.М. Колокольцев
М.В. Шубина (RU)
М.В. Шубина
И.Г. Шубин (RU)
И.Г. Шубин
Original Assignee
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
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 Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова filed Critical Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Priority to RU2003109928/02A priority Critical patent/RU2230817C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2230817C1 publication Critical patent/RU2230817C1/en
Publication of RU2003109928A publication Critical patent/RU2003109928A/en

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy.
SUBSTANCE: cast iron intended for manufacturing moldings operated under abrasive wear conditions accompanied by impact loads contains, wt %: carbon 2.6-3.3, silicon 0.38-0.43, manganese 0.38-0.43, chromium 0.7-1.1, titanium 0.2-0.4, vanadium 0.4-0.7, boron 0.007-0.012, and iron - the balance, provided that ratio of weight concentrations ([Cr]+[Ti]+[V])/[C] = 0.50-0.67.
EFFECT: increased wear resistance and impact resistance.
2 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления отливок, работающих в условиях абразивного износа, сопровождаемого ударными нагрузками, например, для мелющих шаров, применяемых в цементной, горнообогатительной и других отраслях промышленности.The invention relates to metallurgy and can be used for the manufacture of castings operating under abrasive conditions, accompanied by shock loads, for example, for grinding balls used in cement, mining and other industries.

Известен чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, бор, медь, алюминий, молибден, кальций, редкоземельные металлы, элементы из группы сурьмы и теллура, а также железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, titanium, vanadium, boron, copper, aluminum, molybdenum, calcium, rare earth metals, elements from the antimony and tellurium group, as well as iron, in the following ratio, wt.%:

Углерод 2,6-3,5Carbon 2.6-3.5

Кремний 1,2-1,8Silicon 1.2-1.8

Марганец 0,3-0,8Manganese 0.3-0.8

Хром 0,2-0,5Chrome 0.2-0.5

Титан 0,1-0,4Titanium 0.1-0.4

Ванадий 0,1-0,25Vanadium 0.1-0.25

Бор 0,001-0,02Boron 0.001-0.02

Медь 0,1-1,1Copper 0.1-1.1

Алюминий 0,1-0,2Aluminum 0.1-0.2

Молибден 0,1-0,9Molybdenum 0.1-0.9

Кальций 0,02-0,08Calcium 0.02-0.08

РЗМ 0,002-0,03REM 0.002-0.03

Сурьма и теллур 0,01-0,07Antimony and tellurium 0.01-0.07

Железо ОстальноеIron Else

(см. а.с. СССР №1068530, С 22 С 37/10).(see AS of the USSR No. 1068530, C 22 C 37/10).

Однако указанный чугун имеет низкую ударостойкость и износостойкость из-за высокого содержания кремния, а также наличия алюминия и редкоземельных металлов, загрязняющих чугун неметаллическими включениями с высокой плотностью, которые трудно удаляются из расплава.However, said cast iron has low impact and wear resistance due to the high silicon content, as well as the presence of aluminum and rare earth metals, polluting cast iron with non-metallic inclusions with high density, which are difficult to remove from the melt.

Известен также чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, бор, медь, алюминий, никель, барий, азот и железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Also known is cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, titanium, vanadium, boron, copper, aluminum, nickel, barium, nitrogen and iron, in the following ratio, wt.%:

Углерод 2,5-3,5Carbon 2.5-3.5

Кремний 1,5-2,5Silicon 1.5-2.5

Марганец 0,8-4,4Manganese 0.8-4.4

Хром 5,0-10,0Chrome 5.0-10.0

Титан 0,05-0,15Titanium 0.05-0.15

Ванадий 0,2-0,6Vanadium 0.2-0.6

Бор 0,005-0,05Boron 0.005-0.05

Алюминий 0,05-0,15Aluminum 0.05-0.15

Никель 0,4-2,2Nickel 0.4-2.2

Барий 0,02-0,12Barium 0.02-0.12

Азот 0,02-0,12Nitrogen 0.02-0.12

Железо ОстальноеIron Else

(см. а.с. СССР №1744141, С 22 С 37/10).(see AS of the USSR No. 1744141, C 22 C 37/10).

Известный чугун, имея достаточную ударостойкость, не обладает необходимой износостойкостью вследствие высокого содержания кремния и марганца.Known cast iron, having sufficient impact resistance, does not have the necessary wear resistance due to the high content of silicon and manganese.

Наиболее близким аналогом к заявляемому чугуну является износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, бор, алюминий, ниобий и железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest analogue to the claimed cast iron is wear-resistant cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, titanium, vanadium, boron, aluminum, niobium and iron, in the following ratio of components, wt.%:

Углерод 2,6-3,5Carbon 2.6-3.5

Кремний 1,2-1,8Silicon 1.2-1.8

Марганец 0,3-0,7Manganese 0.3-0.7

Хром 0,2-0,5Chrome 0.2-0.5

Титан 0,1-0,3Titanium 0.1-0.3

Ванадий 0,1-0,2Vanadium 0.1-0.2

Бор 0,002-0,01Boron 0.002-0.01

Алюминий 0,1-0,2Aluminum 0.1-0.2

Ниобий 0,08-0,70Niobium 0.08-0.70

Железо ОстальноеIron Else

(см. а.с. СССР №1151585, С 22 С 37/10).(see AS of the USSR No. 1151585, C 22 C 37/10).

Недостатком известного чугуна является низкая ударостойкость и износостойкость из-за того, что в его составе содержится алюминий, образующий остроугольные включения корунда и шпинелей, а также ниобий, образующий интерметаллические соединения, располагающиеся по границам зерна. Кроме того, снижает износостойкость чугуна повышенное содержание кремния, уменьшающего склонность чугуна к переохлаждению.A disadvantage of the known cast iron is its low impact and wear resistance due to the fact that it contains aluminum, which forms acute-angle inclusions of corundum and spinels, as well as niobium, which forms intermetallic compounds located along the grain boundaries. In addition, the wear resistance of cast iron reduces the increased silicon content, which reduces the tendency of cast iron to supercool.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является одновременное повышение износостойкости и ударостойкости чугуна.The technical problem to which the invention is directed is to simultaneously increase the wear resistance and impact resistance of cast iron.

Поставленная задача решается тем, что известный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, бор и железо, согласно изобретения содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:The problem is solved in that the known cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, titanium, vanadium, boron and iron, according to the invention contains these components in the following ratio, wt.%:

Углерод 2,6-3,3Carbon 2.6-3.3

Кремний 0,38-0,43Silicon 0.38-0.43

Марганец 0,38-0,43Manganese 0.38-0.43

Хром 0,7-1,1Chrome 0.7-1.1

Титан 0,2-0,4Titanium 0.2-0.4

Ванадий 0,4-0,7Vanadium 0.4-0.7

Бор 0,007-0,012Boron 0.007-0.012

Железо Остальное,Iron Else,

при этом должно соблюдаться соотношение

Figure 00000001
.in this case, the ratio
Figure 00000001
.

Заявляемое количественное соотношение компонентов и отношение суммы содержания хрома, титана и ванадия к содержанию углерода в чугуне в заявляемых пределах обеспечивают высокую износостойкость и ударостойкость за счет получения оптимального количества эвтектики в виде инвертированного ледебурита и достижения эффекта его армирования образующимися специальными карбидами.The claimed quantitative ratio of components and the ratio of the sum of the contents of chromium, titanium and vanadium to the carbon content in cast iron within the claimed limits provide high wear resistance and impact resistance by obtaining the optimal amount of eutectic in the form of inverted ledeburite and achieving the effect of its reinforcing by the formed special carbides.

При отношении суммы указанных компонентов ниже 0,5 износостойкость и ударостойкость снижаются, так как не достигается качественное изменение строения ледебурита, а количество его в чугуне при этом значительно увеличивается, что приводит к хрупкости чугуна. Превышение указанного отношения свыше 0,67 вызывает чрезмерное упрочнение и потерю пластичности ледебуритом, в результате чего ударостойкость чугуна значительно снижается. Кроме того, количество эвтектики в структуре чугуна уменьшается, что приводит к понижению его износостойкости.When the ratio of the sum of these components is below 0.5, the wear resistance and impact resistance are reduced, since a qualitative change in the structure of ledeburite is not achieved, and its amount in cast iron is significantly increased, which leads to brittleness of cast iron. Exceeding this ratio over 0.67 causes excessive hardening and loss of plasticity with ledeburite, as a result of which the impact resistance of cast iron is significantly reduced. In addition, the amount of eutectic in the structure of cast iron decreases, which leads to a decrease in its wear resistance.

Известно применение хрома в качестве легирующей добавки для повышения микротвердости карбидной фазы без изменения строения хрупкой ледебуритной эвтектики [см., например, Гарбер М.Е. Отливки из белых износостойких чугунов. - М.: Машиностроение, 1972, с.16].It is known to use chromium as an alloying additive to increase the microhardness of the carbide phase without changing the structure of the fragile ledeburite eutectic [see, for example, Garber M.E. Castings made of white wear-resistant cast irons. - M .: Engineering, 1972, p.16].

Известно также использование добавок титана и ванадия для дисперсионного упрочнения карбидной фазы и металлической матрицы за счет образования мелких включений специальных карбидов с высокой твердостью [см., например, Поддубный А.Н., Романов Л.М. Износостойкие отливки из белых чугунов для металлургии и машиностроения. - Брянск: Придесенье, 1999, с.24-27].It is also known to use titanium and vanadium additives for the dispersion hardening of the carbide phase and the metal matrix due to the formation of fine inclusions of special carbides with high hardness [see, for example, Poddubny AN, Romanov LM Wear-resistant castings from white cast iron for metallurgy and mechanical engineering. - Bryansk: Pridesenie, 1999, p.24-27].

Известно применение бора в качестве модифицирующей добавки, уменьшающей скорость роста дендритов аустенита и повышающей пластичность и трещиноустойчивость отливок [см., например, а.с. СССР №1611974, С 22 С 37/10].It is known to use boron as a modifying additive, which reduces the growth rate of austenite dendrites and increases the ductility and crack resistance of castings [see, for example, a.s. USSR No. 1611974, C 22 C 37/10].

В заявляемом составе чугуна добавки хрома, титана, ванадия и бора также предназначены для создания вышеуказанных известных технических свойств. Однако наряду с известными техническими свойствами легирование хромом совместно с добавками титана, ванадия и бора в заявляемых соотношениях обеспечивает создание нового технического результата, заключающегося в изменении строения эвтектики в микроструктуре чугуна. Присутствующие в карбидной фазе легирующие элементы обеспечивают инвертирование ее строения при сохранении исходной морфологии, способствуя превращению классического ледебурита в виде хрупкого разветвленного каркаса в эвтектику тонкого строения с высокой степенью дисперсности цементита и эвтектоида, располагающуюся в виде измельченных полей.In the inventive composition of cast iron additives of chromium, titanium, vanadium and boron are also intended to create the above-mentioned known technical properties. However, along with the well-known technical properties, alloying with chromium together with the addition of titanium, vanadium and boron in the claimed ratios ensures the creation of a new technical result, which consists in changing the structure of the eutectic in the microstructure of cast iron. The alloying elements present in the carbide phase invert its structure while maintaining the original morphology, contributing to the transformation of classical ledeburite in the form of a brittle branched framework into a thin structure eutectic with a high degree of dispersion of cementite and eutectoid, located in the form of crushed fields.

Наличие в структуре чугуна эвтектики указанного строения препятствует развитию избирательного износа металлической матрицы и способствует локализации появляющихся в карбидной фазе трещин на границе контакта с эвтектоидом, предотвращая их дальнейшее развитие, что обеспечивает одновременное повышение износостойкости и ударостойкости чугуна.The presence of a eutectic of the indicated structure in the structure of cast iron prevents the development of selective wear of the metal matrix and contributes to the localization of cracks that appear in the carbide phase at the interface with the eutectoid, preventing their further development, which ensures a simultaneous increase in the wear resistance and impact resistance of cast iron.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что для специалиста заявляемый состав чугуна не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию патентоспособности “изобретательский уровень”.Based on the foregoing, we can conclude that for a specialist, the inventive composition of cast iron does not follow explicitly from the prior art, and therefore meets the patentability condition “inventive step”.

Углерод является основным регулятором карбидов в сплаве. При содержании углерода менее 2,6% снижается износостойкость чугуна в связи с уменьшением количества твердой карбидной фазы. При содержании углерода более 3,3% происходит охрупчивание структуры в связи с выделением значительного количества карбидной фазы и появлением грубых заэвтектических карбидов, что приводит к резкому снижению пластичности, сопротивления износу и ударным нагрузкам.Carbon is the main regulator of carbides in the alloy. When the carbon content is less than 2.6%, the wear resistance of cast iron is reduced due to a decrease in the amount of solid carbide phase. At a carbon content of more than 3.3%, embrittlement of the structure occurs due to the release of a significant amount of the carbide phase and the appearance of coarse hypereutectic carbides, which leads to a sharp decrease in ductility, wear resistance and impact loads.

Кремний является необходимой технологической добавкой, обеспечивающей при выплавке чугуна требуемую жидкотекучесть металла. Содержание кремния менее 0,38% не обеспечивает подвижность расплава и формозаполняемость при литье чугуна. Увеличение содержания кремния более 0,43% снижает прокаливаемость и отбеливаемость чугуна, а следовательно, его твердость и износостойкость.Silicon is a necessary technological additive that provides the required fluidity of the metal during the smelting of cast iron. The silicon content of less than 0.38% does not provide mobility of the melt and formability when casting iron. An increase in silicon content of more than 0.43% reduces the hardenability and bleachability of cast iron, and hence its hardness and wear resistance.

Марганец также является технологической добавкой, так как раскисляет сплав, способствует увеличению прокаливаемости, позволяет получить структуру необходимой стабильности. Содержание марганца менее 0,38% не обеспечивает необходимого раскисления металла, а увеличение его содержания более 0,43% приводит к росту скорости кристаллизации цементитной фазы из эвтектической жидкости с образованием сплошных цементитных полей, а также повышает склонность чугуна к транскристаллизации, что снижает износо- и ударостойкость чугуна.Manganese is also a technological additive, as it deoxidizes the alloy, contributes to an increase in hardenability, and provides the necessary stability structure. A manganese content of less than 0.38% does not provide the necessary metal deoxidation, and an increase in its content of more than 0.43% leads to an increase in the rate of crystallization of the cementite phase from the eutectic liquid with the formation of continuous cementite fields, and also increases the tendency of cast iron to transcrystallize, which reduces wear and tear. and impact resistance of cast iron.

В заявляемом чугуне оптимальное содержание хрома составляет 0,7-1,1%. Это позволяет при сохранении исходной морфологии карбидной фазы значительно увеличить ее микротвердость, а следовательно, и износостойкость сплава в целом.In the inventive cast iron, the optimum chromium content is 0.7-1.1%. This, while maintaining the initial morphology of the carbide phase, can significantly increase its microhardness, and hence the wear resistance of the alloy as a whole.

При содержании хрома менее 0,7% степень легированностн карбидов невелика, а их микротвердость не достигает требуемого уровня, поэтому прирост износостойкости чугуна незначителен. При увеличении содержания хрома свыше 1,1% его растворимость в карбидной фазе возрастает, что приводит к охрупчиванию карбидов и их выкрашиванию при внешних статических и динамических нагрузках на чугунную отливку. В результате происходит резкое снижение износо- и ударостойкости чугуна.When the chromium content is less than 0.7%, the degree of alloyed carbides is small, and their microhardness does not reach the required level, therefore, the increase in wear resistance of cast iron is insignificant. With an increase in the chromium content over 1.1%, its solubility in the carbide phase increases, which leads to embrittlement of carbides and their chipping under external static and dynamic loads on the cast iron. As a result, there is a sharp decrease in wear and impact resistance of cast iron.

Совместное присутствие титана, ванадия и бора в заявляемых количествах позволяет эффективно управлять процессами кристаллизации чугуна. Титан - сильный карбидообразующий элемент, микролегирующий и модифицирующий чугун. Карбиды (карбонитриды) титана, образующиеся в жидком чугуне, отличаются высокой дисперсностью и твердостью. Они, с одной стороны, являются дополнительными центрами кристаллизации, способствуют значительному измельчению литой структуры сплава и равномерному распределению карбидной фазы в металлической матрице. С другой стороны, находясь в цементитной эвтектике и по границам дендритов бывшего аустенита, карбиды титана способствуют повышению микротвердости. Кроме того, титан выравнивает скорости кристаллизации цементита и аустенита, увеличивая количество последнего, что повышает вязкость чугуна. Совокупность всех указанных факторов обеспечивает значительный одновременный рост износо- и ударостойкости чугуна.The combined presence of titanium, vanadium and boron in the claimed amounts allows you to effectively control the crystallization of cast iron. Titanium is a strong carbide forming element, microalloying and modifying cast iron. Titanium carbides (carbonitrides) formed in molten iron are highly dispersed and hard. On the one hand, they are additional crystallization centers, contribute to a significant refinement of the cast alloy structure and uniform distribution of the carbide phase in the metal matrix. On the other hand, being in a cementite eutectic and along the boundaries of the former austenite dendrites, titanium carbides contribute to an increase in microhardness. In addition, titanium evens the crystallization rate of cementite and austenite, increasing the amount of the latter, which increases the viscosity of cast iron. The combination of all these factors provides a significant simultaneous increase in wear and shock resistance of cast iron.

Содержание титана менее 0,2% не обеспечивает микролегирующий и модифицирующий эффект, а более 0,4% - приводит к образованию крупных нитридов и карбонитридов по границам зерен эвтектоида, а также к газонасыщению расплава, что снижает свойства чугуна, в том числе его трещиноустойчивость и износостойкость.A titanium content of less than 0.2% does not provide a microalloying and modifying effect, and more than 0.4% leads to the formation of large nitrides and carbonitrides along the grain boundaries of the eutectoid, as well as to gas saturation of the melt, which reduces the properties of cast iron, including its crack resistance and wear resistance.

Ванадий аналогично титану обладает высоким сродством к углероду и образует с ним специальные дисперсные монокарбиды с высокой твердостью и износостойкостью. При этом ванадий отличается меньшей устойчивостью карбида и большей растворимостью в аустените и цементите, а следовательно, и преобладающим микролегирующим действием в чугуне. Ванадий способствует значительному переохлаждению расплава, приводя к росту доли эвтектоида и его твердости, уменьшая количество эвтектики, что позволяет повысить ударостойкость чугуна.Vanadium, like titanium, has a high affinity for carbon and forms special dispersed monocarbides with it with high hardness and wear resistance. In this case, vanadium is characterized by lower carbide stability and greater solubility in austenite and cementite, and, consequently, by a predominant microalloying effect in cast iron. Vanadium contributes to a significant hypothermia of the melt, leading to an increase in the proportion of eutectoid and its hardness, reducing the amount of eutectic, which improves the impact resistance of cast iron.

Содержание ванадия менее 0,4% не обеспечивает требуемого количества и микротвердости эвтектоида, что снижает уровень прочностных свойств отливок и ударостойкости, а при содержании ванадия более 0,7% доля эвтектоида значительно превосходит количество карбидной фазы, что приводит к резкому падению износостойкости чугуна.A vanadium content of less than 0.4% does not provide the required amount and microhardness of the eutectoid, which reduces the strength properties of castings and impact resistance, and with a vanadium content of more than 0.7%, the proportion of eutectoid significantly exceeds the amount of the carbide phase, which leads to a sharp decrease in the wear resistance of cast iron.

Бор является поверхностно-активной и модифицирующей (ингибирующей) добавкой в чугун. Бор измельчает дендритную структуру сплава, способствует образованию дисперсных упрочняющих тугоплавких частиц гексаборидов, а также увеличивает прокаливаемость чугуна, микротвердость его структурных составляющих и общую твердость, обеспечивая высокую износостойкость отливок.Boron is a surface-active and modifying (inhibiting) additive in cast iron. Boron crushes the dendritic structure of the alloy, promotes the formation of dispersed hardening refractory particles of hexaborides, and also increases the hardenability of cast iron, the microhardness of its structural components and the overall hardness, providing high wear resistance of castings.

Содержание бора менее 0,007% не оказывает значительного модифицирующего воздействия, а более 0,012% - приводит к увеличению хрупкости чугуна за счет выделения большого количества боридов железа и общего огрубления структуры сплава.A boron content of less than 0.007% does not have a significant modifying effect, and more than 0.012% leads to an increase in the brittleness of cast iron due to the release of a large amount of iron borides and a general coarsening of the alloy structure.

Приготовление чугуна заявляемого химического состава осуществляют следующим образом.The preparation of cast iron of the claimed chemical composition is as follows.

В индукционной тигельной печи емкостью 60 кг с основной футеровкой выплавляли опытные сплавы заявляемого чугуна (состав 1 - 5 табл.1) и чугуна по прототипу (состав №6). Плавку чугунов осуществляли по известной технологии, описанной в Справочнике по чугунному литью / Под ред. Н.Г.Гиршовича. - 3-е изд., перераб. и доп.- Л.: Машиностроение, 1978, с.211-215. Титан, ванадий и бор вводили в чугун в виде ферротитана ФТи 32, феррованадия ФВд 40, ферробора ФБ 20 в ковш во время выпуска металла. Составы чугуна проведенных плавок представлены в таблице 1.In an induction crucible furnace with a capacity of 60 kg with the main lining, experimental alloys of the inventive cast iron (composition 1 to 5 of Table 1) and cast iron according to the prototype (composition No. 6) were melted. Cast iron was melted according to the well-known technology described in the Iron Casting Handbook / Ed. N.G. Girshovich. - 3rd ed., Revised. and additional.- L.: Mechanical Engineering, 1978, pp. 211-215. Titanium, vanadium and boron were introduced into cast iron in the form of ferrotitanium ФТи 32, ferrovanadium ФВд 40, ferroboron ФБ 20 into the ladle during metal production. The compositions of cast iron carried out heats are presented in table 1.

Из опытных составов отливали мелющие шары диаметром 60 мм для испытаний на ударостойкость, которые проводили на вериткальном бойковом копре с энергией единичного удара 163,0 Дж. Ударостойкость оценивали по числу ударов бойком до полного разрушения шара (и суммарной максимальной энергии ударов, воспринимаемой шаром).Grinding balls with a diameter of 60 mm were cast from the experimental compounds for impact tests, which were carried out on a vertical die head with a unit impact energy of 163.0 J. Impact resistance was evaluated by the number of strikes by the striker until the ball was completely destroyed (and the total maximum impact energy perceived by the ball).

Износостойкость определяли согласно ГОСТ 23208-79 с помощью установки, на которой при одинаковых условиях (постоянной скорости вращения вала и постоянной нагрузке) производили трение образцов из исследуемого и эталонного материалов об абразивные частицы. В качестве эталона использовалась сталь 45, в качестве абразива - электрокорунд зернистостью №16-П по ГОСТ 3647-80. Износостойкость исследуемых образцов оценивали путем сравнения их износа с износом эталонного образца. Износ определяли взвешиванием до и после испытания с погрешностью не более 0,00001 г и находили среднее арифметическое значение потери массы (не менее трех испытаний) эталонного (gэ) и исследуемых (gи) образцов. Относительную износостойкость (Ки) определяли по формулеWear resistance was determined in accordance with GOST 23208-79 using an installation on which, under the same conditions (constant shaft rotation speed and constant load), samples were friction from the test and reference materials against abrasive particles. Steel 45 was used as a reference, and electrocorundum with grain size No. 16-P according to GOST 3647-80 was used as an abrasive. The wear resistance of the test samples was evaluated by comparing their wear with the wear of the reference sample. Depreciation was determined by weighing before and after the test with an error of not more than 0.00001 g and the arithmetic average value of the weight loss (at least three tests) of the reference (g e ) and test (g and ) samples was found. The relative wear resistance (K and ) was determined by the formula

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где gэ и gи - средние потери масс эталонного и исследуемого образцов, г:where g e and g and are the average mass loss of the reference and test samples, g:

ρэ и ρи - плотности эталонного и исследуемого материалов, г/см3;ρ e and ρ and - the density of the reference and test materials, g / cm 3 ;

Nэ и Nи - количество оборотов ролика для эталонного и исследуемого образцов.N e and N and - the number of revolutions of the roller for the reference and test samples.

В таблице 2 приведены свойства заявляемого состава чугуна и взятого за прототип.Table 2 shows the properties of the claimed composition of cast iron and taken as a prototype.

Результаты испытаний показали, что заявляемый состав чугуна по сравнению с прототипом позволяет повысить ударостойкость в 1,3-1,4 раза, а износостойкость в 1,4-1,8 раза.The test results showed that the inventive composition of cast iron in comparison with the prototype can increase the impact resistance of 1.3-1.4 times, and wear resistance of 1.4-1.8 times.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Claims (1)

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, бор и железо, отличающийся тем, что он содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:Cast iron containing carbon, silicon, manganese, chromium, titanium, vanadium, boron and iron, characterized in that it contains components in the following ratio, wt.%: Углерод 2,6-3,3Carbon 2.6-3.3 Кремний 0,38-0,43Silicon 0.38-0.43 Марганец 0,38-0,43Manganese 0.38-0.43 Хром 0,7-1,1Chrome 0.7-1.1 Титан 0,2-0,4Titanium 0.2-0.4 Ванадий 0,4-0,7Vanadium 0.4-0.7 Бор 0,007-0,012Boron 0.007-0.012 Железо ОстальноеIron Else при этом должно соблюдаться соотношениеin this case, the ratio
Figure 00000005
.
Figure 00000005
.
RU2003109928/02A 2003-04-07 2003-04-07 Cast iron RU2230817C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003109928/02A RU2230817C1 (en) 2003-04-07 2003-04-07 Cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003109928/02A RU2230817C1 (en) 2003-04-07 2003-04-07 Cast iron

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2230817C1 true RU2230817C1 (en) 2004-06-20
RU2003109928A RU2003109928A (en) 2004-12-27

Family

ID=32846942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003109928/02A RU2230817C1 (en) 2003-04-07 2003-04-07 Cast iron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2230817C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488641C1 (en) * 2012-07-17 2013-07-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast-iron
CN103572152A (en) * 2013-10-31 2014-02-12 辽宁佰宏矿产资源有限责任公司 Vanadium-titanium-chromium alloy cast ball and manufacturing method thereof
RU2624541C1 (en) * 2016-09-12 2017-07-04 Юлия Алексеевна Щепочкина Wear-resistanting alloy on base of iron

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488641C1 (en) * 2012-07-17 2013-07-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast-iron
CN103572152A (en) * 2013-10-31 2014-02-12 辽宁佰宏矿产资源有限责任公司 Vanadium-titanium-chromium alloy cast ball and manufacturing method thereof
RU2624541C1 (en) * 2016-09-12 2017-07-04 Юлия Алексеевна Щепочкина Wear-resistanting alloy on base of iron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5725690A (en) Long-life induction-hardened bearing steel
KR20150034581A (en) High-hardness, high-toughness, wear-resistant steel plate and manufacturing method thereof
Tęcza et al. Changes in impact strength and abrasive wear resistance of cast high manganese steel due to the formation of primary titanium carbides
TW390910B (en) High strength spheroidal graphite cast iron
RU2230817C1 (en) Cast iron
JP5712525B2 (en) Spheroidal graphite cast iron products with excellent wear resistance
JPH0112828B2 (en)
US20040079450A1 (en) Nodular graphite cast iron with high strength and high toughness
KR960006038B1 (en) Chromium carbide alloy with excellent wear resistance
JP2012026017A (en) Spheroidal graphite iron casting with excellent wear resistance
RU2109837C1 (en) Alloy based on iron-carbon system for casting of wear-resistance articles and method of alloy production
US4929416A (en) Cast steel
RU2120491C1 (en) Wear-resistant alloy
Cheng et al. Microstructure evolution and wear resistance of boron-bearing high speed steel roll
JP2002003982A (en) Cast iron with excellent machinability and mechanical properties
SU1725757A3 (en) Wear-resistant cast iron
RU2037551C1 (en) Pig iron
RU2087579C1 (en) Wear resistant cast iron
Sudiyanto et al. The effect of silicon content on microstructure and mechanical properties of gray cast iron
RU2167954C2 (en) Structural steel
SU1068527A1 (en) Cast iron
JP5712531B2 (en) Spheroidal graphite cast iron products with excellent wear resistance
SU1752819A1 (en) Antifriction cast iron
RU2147045C1 (en) Mottled iron
RU2147044C1 (en) Cast hard alloy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090408