RU2397872C2 - Износостойкая и ударостойкая композитная отливка (варианты) - Google Patents
Износостойкая и ударостойкая композитная отливка (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2397872C2 RU2397872C2 RU2008142760/02A RU2008142760A RU2397872C2 RU 2397872 C2 RU2397872 C2 RU 2397872C2 RU 2008142760/02 A RU2008142760/02 A RU 2008142760/02A RU 2008142760 A RU2008142760 A RU 2008142760A RU 2397872 C2 RU2397872 C2 RU 2397872C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wear
- inserts
- composite casting
- base
- casting according
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 84
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 12
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 claims description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract 7
- 230000037431 insertion Effects 0.000 abstract 7
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- -1 C 3 carbides Chemical class 0.000 description 2
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910000669 Chrome steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 229910001095 light aluminium alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 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 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и литейного производства, а именно к композитным отливкам, предназначенным для защиты от абразивного износа рабочих поверхностей горных и строительных машин. Композитная отливка содержит вязкую основу и износостойкие вставки, внедренные в указанную основу. В качестве вязкой основы использован полимерный материал - резина или полиуретан, или низкоуглеродистая сталь или низкоуглеродистая мартенситная сталь с твердостью не менее HRc 40 или аустенитная сталь, содержащая до 14 мас.% марганца и не более 1,3 мас.% углерода. Износостойкие вставки выполнены из карбидосодержащей хромистой или инструментальной стали, предварительно подвергнутой горячей деформации ковкой или прокаткой, или из сплавов, содержащих карбиды с параметрами кристаллической решетки а, b, с, отличающимися друг от друга не более чем на 60%. В случае использования в качестве вязкой основы алюминиевого или магниевого сплава отливка получена путем заливки вязкой основой износостойких вставок и элементов крепления отливки в виде полос с выступами или уголков из низкоуглеродистой стали. Износостойкие вставки расположены в вязкой основе рядами так, что каждый последующий ряд вставок перекрывает промежутки между вставками предшествующего ряда и/или боковые поверхности вставок расположены под углом не менее 20° к направлению движения абразивного материала. Обеспечивается высокая износостойкость в условиях больших напряжений, вызванных сильными ударами и большими давлениями на поверхности детали, высокая прочность в условиях сильных ударов. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 16 ил.
Description
Изобретение относится к области металлургии и литейного производства, а именно к композитным отливкам, предназначенным для защиты от износа рабочих поверхностей горных и строительных машин.
Детали машин, применяемые при добыче и обогащении минералов (руды, угля, камня и др.) должны:
- обеспечивать долговременную работу этих машин,
- обладать высокой прочностью,
- обладать хорошей свариваемостью для удобства монтажа и ремонта,
- обладать минимально возможным весом.
Для защиты рабочих поверхностей горных машин, работающих в условиях износа и больших ударных нагрузок применяют отливки из аустенитной марганцовистой стали 110Г13Л. Эта сталь обладает высокой прочностью и ударной вязкостью, но низкой износостойкостью, что приводит к частому ремонту оборудования (Гомельская З.М., Гутерман В.М. «Износостойкость сталей, чугунов, твердых сплавов в условиях гидроабразивного изнашивания». Труды ВНИИПТУглемаш. М., 1970, выпуск 14).
Известны композитные отливки, разработанные для защиты от износа горных машин, работающих в условиях абразивного износа с периодическими средними ударами. Эти отливки состоят из основы, изготовленной из вязкой малоуглеродистой стали и износостойких вставок из белого хромистого чугуна, содержащего карбиды Cr7C3, которые имеют тригональную кристаллическую решетку с разницей между параметрами a, b и с этой решетки, достигающей трех раз. Кроме того, структура карбидов после отливки имеет форму дендритов с длинными ветвями, что при ударно-абразивном износе приводит к интенсивному выкрашиванию таких крупных, вытянутых карбидов (Гарбер М.Е. и др. «О производстве комбинированных сталь-износостойкий чугун отливок». "Литейное производство", 1980, №6).
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании композитных отливок, обладающих следующим комплексом свойств:
- высокой износостойкостью в условиях больших напряжений, вызванных сильными ударами и большими давлениями на поверхности детали;
- большой прочностью в условиях сильных ударов;
- меньшим весом и большей технологичностью по сравнению с композитными отливками со стальной основой;
- хорошей свариваемостью для удобства монтажа этих отливок на поверхности защищаемых деталей.
Композитная отливка в соответствии с настоящим изобретением имеет износостойкие элементы - вставки и основу, в которой эти вставки внедрены.
Износостойкие вставки защищают рабочую поверхность оборудования от абразивного износа, вязкая основа прочно удерживает износостойкие вставки в отливке.
Техническим результатом изобретения является повышение срока службы и надежности работы машин, защищаемых предлагаемыми композитными отливками, работающими в условиях износа с большими напряжениями на поверхности детали, вызванных сильными, часто повторяемыми ударами и(или) высокими давлениями на этих поверхностях.
Указанный технический результат согласно первому варианту достигается тем, что композитная отливка для защиты от износа абразивным материалом рабочих поверхностей горных и строительных машин, содержащая вязкую основу и износостойкие вставки, внедренные в указанную основу, содержит в качестве вязкой основы полимерный материал или низкоуглеродистую сталь или низкоуглеродистую мартенситную сталь с твердостью не менее HRc 40 или аустенитную сталь, содержащую до 14 мас.% марганца и не более 1,3 мас.% углерода, износостойкие вставки выполнены из карбидосодержащей хромистой или инструментальной стали, предварительно подвергнутой горячей деформации ковкой или прокаткой, и расположены в вязкой основе рядами так, что каждый последующий ряд вставок перекрывает промежутки между вставками предшествующего ряда и/или боковые поверхности вставок расположены под углом не менее 20° к направлению движения абразивного материала.
По второму варианту технический результат достигается тем, что композитная отливка для защиты от износа абразивным материалом рабочих поверхностей горных и строительных машин, содержащая вязкую основу и износостойкие вставки, внедренные в указанную основу, содержит в качестве вязкой основы полимерный материал или низкоуглеродистую сталь или низкоуглеродистую мартенситную сталь с твердостью не менее HRc 40 или аустенитную сталь, содержащую до 14 мас.% марганца и не более 1,3 мас.% углерода, износостойкие вставки выполнены из сплавов, содержащих карбиды, имеющих кристаллическую решетку с параметрами а, b, с, отличающимися друг от друга не более чем на 60%, и расположены в вязкой основе рядами так, что каждый последующий ряд вставок перекрывает промежутки между вставками предшествующего ряда и/или боковые поверхности вставок расположены под углом не менее 20° к направлению движения абразивного материала.
По третьему варианту технический результат достигается тем, что композитная отливка для защиты от износа абразивным материалом рабочих поверхностей горных и строительных машин, содержащая вязкую основу и износостойкие вставки, внедренные в указанную основу, содержит в качестве вязкой основы алюминиевый или магниевый сплав и получена путем заливки вязкой основой износостойких вставок и элементов крепления отливки в виде полос с выступами или уголков из низкоуглеродистой стали, при этом износостойкие вставки расположены в вязкой основе рядами так, что каждый последующий ряд вставок перекрывает промежутки между вставками предшествующего ряда и/или боковые поверхности вставок расположены под углом не менее 20° к направлению движения абразивного материала
Применение вставок из карбидосодержащих сплавов, прошедших ковку или прокатку, позволяет разрушить дендритное строение карбидов и значительно уменьшить их размер, что приводит к увеличению износостойкости вставок, особенно при больших ударных нагрузках.
Повышение сроков службы таких деталей как брони стержневых и больших шаровых мельниц (первой стадии) и др. обеспечивается изготовлением их из композитных отливок, износостойкие вставки которых изготовлены из хромистых сталей, прошедших операцию ковки или прокатки и имеющих следующее соотношение компонентов, мас.%: углерод 1,80-2,80; хром 10,00-18,00; кремний до 1,00; марганец до 1,00; ванадий до 4,50; молибден до 1,50; железо и неизбежные примеси - остальное.
Для условий износа с большими напряжениями на поверхности детали износостойкие вставки изготавливают из сплава, в котором карбиды имеют кристаллическую решетку, размеры параметров которой а, b, с отличаются друг от друга не более чем на 60%. Применение сплавов с таким компактным типом карбидов увеличит их износостойкость по сравнению со сплавами, содержащими карбиды хрома Сr7С3, имеющими тригональную решетку.
Для условий работы с большими напряжениями (ковши экскаваторов, брони щековых и конусных дробилок и т.п.) применяют износостойкие вставки из инструментальных сталей, которые прошли операцию ковки или прокатки и имеют следующее соотношение компонентов, мас.%: углерод 0,70-2,50; хром 4,00-8,50; кремний до 1,00; марганец до 2,00; молибден до 5,00; вольфрам до 18,00; ванадий до 10,00; железо и неизбежные примеси - остальное.
В приведенных выше составах сплавов содержание углерода и соответствующее ему содержание хрома на верхнем пределе выбирается для менее интенсивных напряжений на поверхности детали. При условиях более интенсивных ударных нагрузок и напряжений выбираются составы на нижнем пределе содержаний углерода и хрома, которые обладают лучшим сопротивлением такому виду износа и большей прочностью. Содержание кремния, марганца, ванадия, молибдена и вольфрама соответствуют составу кованых или прокатных инструментальных сталей.
Износостойкие композитные отливки имеют вставки, сечение которых в горизонтальном плане может иметь форму кругов, четырехугольников, треугольников, трефовидную или другую форму и расположены они в композитной отливке таким образом, что вставки каждого последующего ряда перекрывают промежутки между вставками предыдущего ряда, и(или) эти вставки устанавливают боковыми поверхностями под углом к направлению движения абразива не менее 20°, что защищает от износа вязкую основу композитных отливок.
Для более надежного соединения вставок с основой вставки имеют коническую форму, при этом меньшее основание вставки находится на рабочей поверхности композитной отливки. Другим способом улучшения соединения вставок с основой является применение вставок, имеющих на боковых поверхностях ребра (выступы) или углубления (впадины).
В некоторых, случаях вставки прямоугольной формы располагают в вязкой основе так, что их продольные оси пересекаются и эти вставки в плане отливки образуют форму шеврона.
Вязкую основу изготавливают из литой малоуглеродистой феррито-перлитной или из мартенситной стали, имеющей твердость не менее HRc 40, которые прочно удерживают вставки и обладают хорошей свариваемостью, что позволяет надежно крепить композитные отливки к защищаемой поверхности.
Для некоторых условий эксплуатации с большими ударами и давлениями вязкая основа может быть изготовлена из литой аустенитной марганцовистой стали, содержащей до 14% марганца и не более 1,3% углерода.
Вязкая основа композитных отливок может быть изготовлена из полимерных материалов - резины или полиуретана, что позволит снизить износ от ударных нагрузок абразива и снизить вес деталей.
Для условий эксплуатации, где вес композитных отливок влияет на экономичность эксплуатации машин, например, карьерных автосамосвалов, вязкая основа изготавливается из сравнительно легких алюминиевых или магниевых сплавов. Применение алюминиевого сплава в качестве основы в 1,8 раза снижает вес композитной отливки.
Износостойкие вставки и элементы крепления отливки в виде полос с выступами, или уголков из низкоуглеродистой стали заливают расплавленным алюминиевым или магниевым сплавом, образующим основу отливки. При этом вставки и элементы крепления отливки прочно соединяются с основой, которая не уступает по прочности низкоуглеродистой стали, из которой обычно изготавливают вязкую основу.
Более низкая температура плавления алюминиевых или магниевых сплавов по сравнению со сталью позволяет значительно упростить технологию изготовления композитных отливок. Не надо закаливать всю отливку. Достаточно закалить только износостойкие вставки, занимающие 30-35% объема отливки. Заливка алюминиевого сплава при температуре около 650°С в металлическую форму значительно снижает энергозатраты на плавку, и трудозатраты на формовку, заливку, обрубку и очистку отливок. В зависимости от условий эксплуатации композитных отливок с алюминиевой основой для изготовления износостойких вставок могут применяться различные сплавы, в том числе белый хромистый чугун.
Для уменьшения трудоемкости крепления композитных отливок, например, в виде плит, они соединяются в процессе литья в блок при помощи перемычек, отливаемых одновременно с вязкой основой из металла, идущего на изготовление этой основы.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображен вид, показывающий в плане композитную отливку, а на фиг.2 - сечение композитной отливки вдоль линии А-А на фиг.1 Цифрой 1 обозначены износостойкие вставки, цифрой 2 обозначена основа (база) композитной отливки.
На фиг.3 показаны различная конфигурация и расположение износостойких вставок в основе.
Фиг.3а - круглая вставка (в плане).
Фиг.3б - квадратная вставка (в плане).
Фиг.3в - прямоугольная вставка (в плане).
Фиг.3г - треугольная вставка (в плане).
Фиг.3д - клеверного листа вставка (в плане).
Фиг.3е - коническая форма вставки.
Фиг.3ж - вставка с углублениями на боковой поверхности.
Фиг.3з - вставка с ребрами на боковой поверхности.
Фиг.3и - расположение в основе 2 износостойких вставок 1, образующих в плане отливки форму шеврона.
Фиг.3к - расположение в основе 2 износостойких вставок 1 под углом не менее 20° к направлению движения абразива.
Фиг.3л - расположение в основе 2 износостойких вставок 1, имеющих треугольную форму.
На фиг.4 изображен вид, показывающий в плане композитную отливку с основой 2 из алюминиевого или магниевого сплава, где цифрой 1 обозначены износостойкие вставки, цифрой 2 - основа, цифрой 3 - уголок из низкоуглеродистой стали.
На фиг.5 показано сечение А-А композитной отливки на фиг.4, цифрой 1 обозначена износостойкая вставка, цифрой 2 - основа из алюминиевого или магниевого сплава, цифрой 3 - уголок из низкоуглеродистой стали.
На фиг.6 показан блок композитных отливок 4, соединенных перемычками, которые отливаются одновременно с вязкой основой.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
Композитную отливку изготавливают в форме плиты размером 250×200×25 мм (фиг.1). Основу 2 изготавливают из литой стали, содержащей мас.%: углерода 0,17-0,20; кремния 0,17-0,37; марганца 0,35-0,65; серы не более 0,045 и фосфора не более 0,04.
Износостойкие вставки 1 изготавливают из проката хромистой стали, содержащей мас.%: углерода 2,0-2,2; хрома 11,5-13,0; марганца 0,15-0,40; кремния 0,15-0,35; остальное - железо и примеси.
Эти вставки 1 изготовлены из стержней диаметром 30 мм, разделяемых на отрезки длиной 25 мм. Вставки 1 устанавливают в нижнюю земляную форму, которую накрывают верхней формой и заливают жидкой сталью при температуре около 1500°С. Эта сталь является основой 2 композитной отливки.
После охлаждения и выбивки отливки, ее обрубают и очищают. Затем композитные отливки нагревают в термопечи до 920-950°С и закаливают в соляной или масляной ванне.
Пример 2.
Другой пример изготовления композитной отливки в виде плиты для работы в условиях больших напряжений на поверхности детали. В этом случае вставки изготавливают из сплава, в котором карбиды имеют кристаллическую решетку с параметрами а, b, с, которые отличаются друг от друга не более чем на 60%. Вставки 1 (фиг.1) изготавливают из проката сплава, имеющего следующее соотношение компонентов, мас.%: углерод 1,25-1,35; хром 3,80-4,3; вольфрам 5,70-6,70; молибден 5,50-6,00; ванадий 3,10-3,70; железо и неизбежные примеси - остальное.
Эти вставки 1 по знакам устанавливают в нижнюю земляную форму, накрывают верхней формой и затем заливают жидкой низкоуглеродистой сталью (основой 2) при температуре около 1500°С. После охлаждения и выбивки отливки из формы, ее обрубают и очищают. Затем эти отливки нагревают в термической печи до 1175-1230°С, выдерживают при этой температуре 30 минут и закаливают в масло, а затем подвергают отпуску при 520°С в течение 2 часов.
Пример 3.
Изобретение также иллюстрируется следующим примером. Композитные отливки (фиг.4) изготавливаются в форме плит размером 250×200×25 мм с основой 2 из алюминиевого сплава АК8М3ч (ВАЛ8) ГОСТ 1583-93, имеющего следующее соотношение компонентов, мас.%: магний 0,25-0,50; кремний 7,00-8,50; медь 2,50-3,50; титан 0,10-0,25; цинк 0,10-0,50; остальное - алюминий и примеси.
Износостойкие вставки 1 изготавливают из проката хромистой стали, содержащей следующие компоненты, мас.%: углерод 2-2,2; хром 11,5-13; марганец 0,15-0,40; кремний 0,15-0,35; железо и примеси - остальное.
Вставки в виде стержней диаметром 30 мм, высотой 25 мм закаливают в соляной или масляной ванне с температуры 1000-1020°С, затем вставки 1 и уголки 3 устанавливают в нижнюю металлическую форму, накрывают верхней металлической формой и заливают алюминиевым сплавом при температуре 650°С.
После охлаждения, выбивки и очистки композитные отливки отпускают при температуре 200°С в течение 4 часов.
В приведенных примерах готовые композитные отливки-плиты крепятся к защищаемой поверхности при помощи сварки. При необходимости плиты отливаются с крепежными отверстиями и крепятся при помощи болтового соединения.
Claims (24)
1. Композитная отливка для защиты от износа абразивным материалом рабочих поверхностей горных и строительных машин, содержащая вязкую основу и износостойкие вставки, внедренные в указанную основу, отличающаяся тем, что она содержит в качестве вязкой основы полимерный материал, или низкоуглеродистую сталь, или низкоуглеродистую мартенситную сталь с твердостью не менее HRc 40, или аустенитную сталь, содержащую до 14 мас.% марганца и не более 1,3 мас.% углерода, износостойкие вставки выполнены из карбидосодержащей хромистой или инструментальной стали, предварительно подвергнутой горячей деформации ковкой или прокаткой, и расположены в вязкой основе рядами так, что каждый последующий ряд вставок перекрывает промежутки между вставками предшествующего ряда и/или боковые поверхности вставок расположены под углом не менее 20° к направлению движения абразивного материала.
2. Композитная отливка по п.1, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют в плане круглую, квадратную, прямоугольную, треугольную форму или форму клеверного листа.
3. Композитная отливка по п.1, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют на боковых поверхностях ребра или углубления.
4. Композитная отливка по п.1, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют коническую форму, при этом меньшее основание вставки расположено на рабочей поверхности композитной отливки.
5. Композитная отливка по п.1, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют прямоугольную форму и их продольные оси пересекаются так, что в плане отливки вставки образуют форму шеврона.
6. Композитная отливка по п.1, отличающаяся тем, что она закреплена на защищаемой рабочей поверхности сваркой.
7. Композитная отливка по п.1, отличающаяся тем, что она закреплена на защищаемой рабочей поверхности болтовым соединением.
8. Композитная отливка по п.1, отличающаяся тем, что она имеет перемычки, отливаемые одновременно с вязкой основой, для соединения в блок.
9. Композитная отливка для защиты от износа абразивным материалом рабочих поверхностей горных и строительных машин, содержащая вязкую основу и износостойкие вставки, внедренные в указанную основу, отличающаяся тем, что она содержит в качестве вязкой основы полимерный материал, или низкоуглеродистую сталь, или низкоуглеродистую мартенситную сталь с твердостью не менее HRс 40, или аустенитную сталь, содержащую до 14 мас.% марганца и не более 1,3 мас.% углерода, износостойкие вставки выполнены из сплавов, содержащих карбиды с параметрами кристаллической решетки а, b, с, отличающимися друг от друга не более чем на 60%, и расположены в вязкой основе рядами так, что каждый последующий ряд вставок перекрывает промежутки между вставками предшествующего ряда и/или боковые поверхности вставок расположены под углом не менее 20° к направлению движения абразивного материала.
10. Композитная отливка по п.9, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют в плане круглую, квадратную, прямоугольную, треугольную форму или форму клеверного листа.
11. Композитная отливка по п.9, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют на боковых поверхностях ребра или углубления.
12. Композитная отливка по п.9, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют коническую форму, при этом меньшее основание вставки расположено на рабочей поверхности композитной отливки.
13. Композитная отливка по п.9, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют прямоугольную форму и их продольные оси пересекаются так, что в плане отливки вставки образуют форму шеврона.
14. Композитная отливка по п.9, отличающаяся тем, что она закреплена на защищаемой рабочей поверхности сваркой.
15. Композитная отливка по п.9, отличающаяся тем, что она закреплена на защищаемой рабочей поверхности болтовым соединением.
16. Композитная отливка по п.9, отличающаяся тем, что она имеет перемычки, отливаемые одновременно с вязкой основой, для соединения в блок.
17. Композитная отливка для защиты от износа абразивным материалом рабочих поверхностей горных и строительных машин, содержащая вязкую основу и износостойкие вставки, внедренные в указанную основу, отличающаяся тем, что она содержит в качестве вязкой основы алюминиевый или магниевый сплав и получена путем заливки вязкой основой износостойких вставок и элементов крепления отливки в виде полос с выступами или уголков из низкоуглеродистой стали, при этом износостойкие вставки расположены в вязкой основе рядами так, что каждый последующий ряд вставок перекрывает промежутки между вставками предшествующего ряда и/или боковые поверхности вставок расположены под углом не менее 20° к направлению движения абразивного материала.
18. Композитная отливка по п.17, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют в плане круглую, квадратную, прямоугольную, треугольную форму или форму клеверного листа.
19. Композитная отливка по п.17, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют на боковых поверхностях ребра или углубления.
20. Композитная отливка по п.17, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют коническую форму, при этом меньшее основание вставки расположено на рабочей поверхности композитной отливки.
21. Композитная отливка по п.17, отличающаяся тем, что износостойкие вставки имеют прямоугольную форму и их продольные оси пересекаются так, что в плане отливки вставки образуют форму шеврона.
22. Композитная отливка по п.17, отличающаяся тем, что она закреплена на защищаемой рабочей поверхности сваркой.
23. Композитная отливка по п.17, отличающаяся тем, что она закреплена на защищаемой рабочей поверхности болтовым соединением.
24. Композитная отливка по п.17, отличающаяся тем, что она имеет перемычки, отливаемые одновременно с вязкой основой, для соединения в блок.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008142760/02A RU2397872C2 (ru) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Износостойкая и ударостойкая композитная отливка (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008142760/02A RU2397872C2 (ru) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Износостойкая и ударостойкая композитная отливка (варианты) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008142760A RU2008142760A (ru) | 2010-05-10 |
| RU2397872C2 true RU2397872C2 (ru) | 2010-08-27 |
Family
ID=42673378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008142760/02A RU2397872C2 (ru) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Износостойкая и ударостойкая композитная отливка (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2397872C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107964853A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-04-27 | 徐工集团工程机械有限公司 | 耐磨叶片、输送装置、工程机械及耐磨叶片的生产方法 |
-
2008
- 2008-10-29 RU RU2008142760/02A patent/RU2397872C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГАРБЕР М.Е и др. О производстве комбинированных (сталь-износостойкий чугун) отливок. Литейное производство. 1980, №6, с.20-21. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107964853A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-04-27 | 徐工集团工程机械有限公司 | 耐磨叶片、输送装置、工程机械及耐磨叶片的生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008142760A (ru) | 2010-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8241761B2 (en) | Abrasion and impact resistant composite castings for working in condition of wear and high dynamic loads | |
| AU2006307857B2 (en) | Composite lifting element of a grinding mill | |
| US9452472B2 (en) | Wear-resistant castings and method of fabrication thereof | |
| US5308408A (en) | Austenitic wear resistant steel and method for heat treatment thereof | |
| US5328776A (en) | Abrasion and impact resistant composite castings and wear resistant surface provided therewith | |
| US20100275473A1 (en) | Wear resistant components | |
| EP3527725B1 (en) | Construction machine bucket part and manufacturing method therefor | |
| US9027266B2 (en) | Wear resistant component | |
| WO2014022944A1 (es) | Método de producción de acero fundido de alta resistencia al desgaste y acero con dichas características | |
| CN100415923C (zh) | 高强度铸造空冷贝氏体耐磨钢及其制备方法 | |
| CN102534405A (zh) | 高锰钢及其制备方法 | |
| CN102230142A (zh) | 超高强、高抗冲击、高耐磨高锰钢 | |
| EP2149639A1 (en) | Wear-resistant, impact-resistant excavator bucket manufactured by casting and manufacturing method thereof | |
| US20100037493A1 (en) | Wear-Resistant, Impact-Resistant Excavator Bucket Manufactured by Casting and Manufacturing Method Thereof | |
| KR101250165B1 (ko) | 굴착기 버켓트용 팁 및 그 제조방법 | |
| RU2397872C2 (ru) | Износостойкая и ударостойкая композитная отливка (варианты) | |
| KR100513985B1 (ko) | 주조공법으로 제작된 내마모·내충격용 굴삭기 버켓 및 그제조방법 | |
| CN102764681A (zh) | 一种锤式破碎机的机械组装式锤子及其制造方法 | |
| US3404847A (en) | Drop hammer | |
| RU2293624C1 (ru) | Высокопрочное изделие | |
| KR20220122058A (ko) | 펌프카용 웨어플레이트와 웨어링 및 그 제조방법 | |
| Walker | Beating Crusher Wear Challenges | |
| Berns et al. | Tools for processing minerals | |
| KR20030095766A (ko) | 내마모성 및 파쇄능이 향상된 브레이커 치즐과, 이를제조하기 위한 제조장치 및 제조방법과 고망간 합금강 | |
| Pearce | III. Report on Martensitic Cast Irons: Prepared for the Research Committee on High-Duty Cast Irons for General Engineering Purposes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131030 |