RU2602587C1 - Аустенитный чугун с шаровидным графитом - Google Patents
Аустенитный чугун с шаровидным графитом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602587C1 RU2602587C1 RU2015136178/02A RU2015136178A RU2602587C1 RU 2602587 C1 RU2602587 C1 RU 2602587C1 RU 2015136178/02 A RU2015136178/02 A RU 2015136178/02A RU 2015136178 A RU2015136178 A RU 2015136178A RU 2602587 C1 RU2602587 C1 RU 2602587C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cast iron
- iron
- austenitic
- spheroidal graphite
- graphite cast
- Prior art date
Links
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 title abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 10
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 10
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 7
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 4
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 5
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001268 Ferrocerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SDEKDNPYZOERBP-UHFFFAOYSA-H iron(ii) phosphate Chemical compound [Fe+2].[Fe+2].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O SDEKDNPYZOERBP-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к аустенитным чугунам с шаровидным графитом для производства деталей, предназначенных для работы в агрессивной среде при температуре от -60° до +90°С, в частности для изготовления рабочих органов погружных центробежных насосов для добычи нефти. Аустенитный чугун с шаровидным графитом содержит, мас. %: углерод 2,2-3,0, кремний 2,4-3,2, марганец 3,0-4,0, медь 6,5-7,5, никель 9,4-11,0, магний 0,03-0,05, кальций 0,03-0,05, церий 0,01-0,03, вольфрам 0,1-0,3, молибден; 0,1-0,3, железо - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение прочности аустенитного чугуна, который используется для изготовления изделий, работающих в агрессивной среде при температурах от -60° до +90°С, а также повышение обрабатываемости поверхности отливок из чугуна при механической обработке. 2 табл.
Description
Изобретение относится к литейному производству, а именно к аустенитным чугунам с шаровидным графитом для производства деталей, предназначенных для работы в агрессивной среде при диапазоне температур от -60° до +90°С, в частности для изготовления рабочих органов погружных центробежных насосов для добычи нефти.
Известен немагнитный чугун с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, магний, церий, кальций, никель, серу, фосфор и железо, при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 3,0-3,5; кремний 2,5-3,5; марганец 4,5-5,0; медь 4,5-5,0; магний 0,015-0,03; церий 0,03-0,05; кальций 0,03-0,06; никель 5,0-6,0; сера до 0,02; фосфор до 0,01 и железо остальное (SU 203916, С22С 37/10, опубликовано 09.10.1967).
Однако известный чугун с шаровидным графитом не обеспечивает необходимую износостойкость и коррозионную стойкость литых изделий, предназначенных для работы в условиях воздействия коррозионной среды, содержащей абразивные материалы, в диапазоне температур от -60° до +90°.
Известен аустенитный чугун с шаровидным графитом содержащий углерод, кремний, марганец, медь, никель, хром, ванадий, магний, кальций, церий и железо, при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 2,2-3,0; кремний 2,4-3,2; марганец 3,0-4,0; медь 6,5-7,5; никель 9,4-11,0; хром 0,3-0,5; ванадий 0,01-0,03; магний 0,03-0,05; кальций 0,03-0,05; церий 0,01-0,03; железо остальное (RU 2337170, С22С 37/04, опубликовано 27.10.2008).
Однако металлическая основа указанного аустенитного чугуна с шаровидным графитом содержит цементит до 30%, который располагается по границам зерен. Поэтому прочность известного чугуна незначительна.
Кроме того, отливки из указанного аустенитного чугуна с шаровидным графитом плохо подвергаются механической обработке.
Задачей и техническим результатом изобретения является повышение прочности аустенитного чугуна, который используется для изготовления изделий, работающих в агрессивной среде при температурах от -60° до +90°С, а также повышение обрабатываемости поверхности отливок из чугуна при воздействии инструмента мехобработки.
Технический результат достигается тем, что аустенитный чугун с шаровидным графитом содержит углерод, кремний, марганец, медь, никель, магний, кальций, церий, вольфрам, молибден и железо, при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 2,2-3,0; кремний 2,4-3,2; марганец 3,0-4,0; медь 6,5-7,5; никель 9,4-11,0; магний 0,03-0,05; кальций 0,03-0,05; церий 0,01-0,03; вольфрам 0,1-0,3; молибден; 0,1-0,3; железо - остальное.
Введение в состав аустенитного чугуна по изобретению вольфрама в концентрации 0,1-0,3 мас. % позволяет оптимизировать количество твердых включений цементита, одновременно повысив прочность чугуна и улучшив качество его механической обработки.
Введение в состав аустенитного чугуна по изобретению молибдена позволяет измельчить структурные составляющие металлической основы чугуна, благодаря чему повышается прочность аустенитного чугуна.
Выплавка аустенитного чугуна с шаровидным графитом по изобретению осуществляют следующим образом. Плавку чугуна проводят в индукционных или дуговых электропечах с использованием стандартных шихтовых материалов. Легирующие элементы - никель, вольфрам, молибден и медь вводят в металлозавалку. После расплавления шихты и перегрева чугуна до температуры 1450-1500°С на зеркало расплава вводят марганец в виде 60%-ного ферромарганца и кремний в виде 75%-ного ферросилиция. С целью повышения жидкотекучести в чугун вводят фосфор в количестве 0,15-0,25% в виде 20%-ного феррофосфата. На дно разливочного ковша перед выпуском жидкого металла из печи вводят магний и кальций в составе сфероидизирующей присадки, а также церий в виде ферроцерия.
В таблице 1 приведен химический состав известного чугуна и чугуна по изобретению. В таблице 2 приведены значения прочности, размер зерна аустенита и включений шаровидного графита, количество включений цементита и режимы механической обработки.
Достижение поставленного технического результата иллюстрируется более высокой прочностью (520-540 мПа) чугуна по изобретению, меньшим размер зерна аустенита (20-40 мкм) и включений шаровидного графита (6-10 мкм), снижением количества включений цементита (6-12%) и более лучшей механической обрабатываемостью предлагаемого чугуна в сравнении с известным.
Временное сопротивление при растяжении определяли по ГОСТ 27208-87. Размер структурных составляющих и количество цементита в металлической основе определяли с помощью прибора «Квантиметр».
Применение предлагаемого аустенитного чугуна с шаровидным графитом для отливок, имеющих сложную конфигурацию, которые затем подвергают механической обработке резанием, например ступеней погружных центробежных насосов для добычи нефти, позволяет (на 20-30%) увеличить срок службы деталей в эксплуатации, при снижении себестоимости их изготовления на 10-15%.
Claims (1)
- Аустенитный чугун с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, никель, магний, кальций, церий и железо, отличающийся тем, что дополнительно содержит вольфрам и молибден при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 2,2-3,0, кремний 2,4-3,2, марганец 3,0-4,0, медь 6,5-7,5, никель 9,4-11,0, магний 0,03-0,05, кальций 0,03-0,05, церий 0,01-0,03, вольфрам 0,1-0,3, молибден 0,1-0,3, железо - остальное.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015136178/02A RU2602587C1 (ru) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Аустенитный чугун с шаровидным графитом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015136178/02A RU2602587C1 (ru) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Аустенитный чугун с шаровидным графитом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2602587C1 true RU2602587C1 (ru) | 2016-11-20 |
Family
ID=57760239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015136178/02A RU2602587C1 (ru) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Аустенитный чугун с шаровидным графитом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2602587C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107699820A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-02-16 | 桂林加宏汽车修理有限公司 | 一种高抗磨钢合金 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU203916A1 (ru) * | 1966-06-01 | 1967-10-09 | Центральный научно исследовательский институт технологии | |
| DE2428821C3 (de) * | 1974-06-14 | 1985-11-14 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Verschleißfeste Gußeisenlegierung mit lamellarer bis knötchenförmiger Graphitausscheidung |
| RU2337170C2 (ru) * | 2006-07-27 | 2008-10-27 | "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования" ("Црно") | Аустенитный чугун с шаровидным графитом |
| EP1776487B1 (de) * | 2004-08-18 | 2009-08-26 | Federal-Mogul Burscheid GmbH | Hoch- und verschleissfester, korrosionsbeständiger gusseisenwerkstoff |
| RU2419666C1 (ru) * | 2010-02-12 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ") | Износостойкий чугун |
-
2015
- 2015-08-26 RU RU2015136178/02A patent/RU2602587C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU203916A1 (ru) * | 1966-06-01 | 1967-10-09 | Центральный научно исследовательский институт технологии | |
| DE2428821C3 (de) * | 1974-06-14 | 1985-11-14 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Verschleißfeste Gußeisenlegierung mit lamellarer bis knötchenförmiger Graphitausscheidung |
| EP1776487B1 (de) * | 2004-08-18 | 2009-08-26 | Federal-Mogul Burscheid GmbH | Hoch- und verschleissfester, korrosionsbeständiger gusseisenwerkstoff |
| RU2337170C2 (ru) * | 2006-07-27 | 2008-10-27 | "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования" ("Црно") | Аустенитный чугун с шаровидным графитом |
| RU2419666C1 (ru) * | 2010-02-12 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ") | Износостойкий чугун |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107699820A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-02-16 | 桂林加宏汽车修理有限公司 | 一种高抗磨钢合金 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4357318B2 (ja) | 鋳鉄材、シール材およびその製造方法 | |
| RU2602587C1 (ru) | Аустенитный чугун с шаровидным графитом | |
| RU2401316C1 (ru) | Износостойкий чугун | |
| CN109023032A (zh) | 一种用于渣浆泵过流部件的高铬铸铁及其制备方法 | |
| RU2465362C1 (ru) | Износостойкий чугун | |
| CN104651706A (zh) | 耐蚀铸铁及制造方法 | |
| RU2234553C1 (ru) | Износостойкий чугун | |
| RU72228U1 (ru) | Скважинный электроцентробежный насосный агрегат для добычи нефти, деталь скважинного насосного агрегата, рабочее колесо и направляющий аппарат ступени насоса, шнек, рабочее колесо, направляющая решетка и сепарирующий орган газосепаратора насосного агрегата | |
| RU2445389C1 (ru) | Износостойкий чугун | |
| RU2526507C1 (ru) | Износостойкий чугун с шаровидным графитом | |
| RU2602588C1 (ru) | Износостойкий чугун с шаровидным графитом | |
| RU2337170C2 (ru) | Аустенитный чугун с шаровидным графитом | |
| CN103014564B (zh) | 用于制造渣浆泵过流部件的金属材料及其制作方法 | |
| CN106566978A (zh) | 一种含硼耐磨铸铁及其制备方法 | |
| RU2627316C1 (ru) | Износостойкий чугун с шаровидным графитом | |
| RU2624547C1 (ru) | Износостойкий сплав | |
| CN106435350A (zh) | 一种磷铜钛耐磨铸铁及其制备方法 | |
| Lubyanoi et al. | Application of alloyed cast iron to increase the durability of products of the mining and metallurgical industry | |
| RU2511213C1 (ru) | Износостойкий чугун с шаровидным графитом | |
| RU2356989C1 (ru) | Белый чугун | |
| RU2387729C1 (ru) | Коррозионно-стойкий чугун с шаровидным графитом | |
| RU2634531C1 (ru) | Чугун | |
| RU2629407C1 (ru) | Чугун | |
| RU2527572C1 (ru) | Антифрикционный чугун | |
| RU2082815C1 (ru) | Износостойкая сталь для фасонных отливок |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170827 |