SU1344807A1

SU1344807A1 - Wear-resistant cast iron

Info

Publication number: SU1344807A1
Application number: SU864009050A
Authority: SU
Inventors: Евгений Абрамович Минкин; Виктор Андреевич Власов; Вадим Иванович Демин; Юрий Петрович Никитин; Александр Александрович Суслов
Original assignee: Липецкий Филиал Всесоюзного Проектно-Технологического Института Литейного Производства
Priority date: 1986-01-06
Filing date: 1986-01-06
Publication date: 1987-10-15

Abstract

Изобретение относитс к износостойким чугунам и может быть использовано дл изготовлени деталей дро- беметных аппаратов. Цель изобретени - повьшшние износостойкости чугуна в услови х ударно-абразивного изнашивани при повышенной температуре поверхности трени . Чугун .содержит , мас.%: С 2,6-3,2; Si 0,6-0,8; МпЗ,0-6,0,-Сг 15,0-18,0; V 0,15-0,25; Ва 0,08-0,10; Y 0,25-0,30; Си 1,0 - 2,0; Fe - остальное. Свойства чугуна: 6п 65...68 кг/мм ; твердость - 64...65 HRCa; а„1,0...1,2 кгмс/см ; износ при трении по шкурке КАЗ 92А25ПСМ2БК при 1450 об/мин с усилием 2 кг в течение 2 мин 0,11... 0,13г. 1 табл. § (Л со 4: 4 00The invention relates to wear-resistant cast irons and can be used for the manufacture of parts for shovel-making apparatuses. The purpose of the invention is to improve the wear resistance of cast iron under conditions of impact abrasive wear at elevated temperature of the friction surface. Cast iron. Contains, wt%: C 2,6-3,2; Si 0.6-0.8; MpZ, 0-6,0, -Сг 15,0-18,0; V 0.15-0.25; Ba 0.08-0.10; Y 0.25-0.30; C 1.0 - 2.0; Fe - the rest. Properties of cast iron: 6p 65 ... 68 kg / mm; hardness - 64 ... 65 HRCa; a „1.0 ... 1.2 kgms / cm; wear with friction on the skin KAZ 92A25PSM2BK at 1450 rpm with a force of 2 kg for 2 minutes 0.11 ... 0.13 g. 1 tab. § (L co 4: 4 00

Description

Изобретение относитс к металлургии , в частности к износостойким сплавам, предназначенным дл изготовлени деталей, работающих в услови х интенсивного ударно-абразивного износа ,, например деталей дробеметных аппаратов.The invention relates to metallurgy, in particular, wear-resistant alloys, intended for the manufacture of parts operating under conditions of intense impact-abrasive wear, for example, parts of shot-blasting apparatuses.

Цель изобретени - повышение изно15The purpose of the invention is to increase wear

2020

состойкости чугуна в услови х ударно- ю карбидов не повышаетс , стабилизи- а;бразивного износа.the resistance of cast iron under the conditions of impact carbides does not increase, stabilize, and wear.

При разработке чугуна принимают но внимание следующие теоретические Положени и экспериментально полученные данные.When developing cast iron, the following theoretical positions and experimentally obtained data are taken into account.

При содержании хрома менее 15% образуютс карбиды типа , имеющие более низкую износостойкость, чем карбиды типа и с микротвердостью 1200-1500 Hv, образующиес при содержании хрома более 15%. При повышении содержани хрома свьшю 18% происходит образование хрупких карбидов выт нутой формы, имеющих анизотропное строение и склонных к выкрашиванию. Кроме того, хром при содержании свыше 18% раствор етс не столько в карбидах, сколько в металлической основе, повыша ее хрупкость. Марганец при содержании менее 3% не оказывает эффективного воздействи на износостойкость сплава вследствие того, что при этом аустенит мало стабилен и продукты его распада снижают износостойкость сплава. При повышении содержани марган:ца свыше 6% наблюдаетс избыточное количество остаточного аустенита, что снижает износостойкость сплава.When the chromium content is less than 15%, carbides of the type are formed, which have lower wear resistance than the carbides of the type and with a microhardness of 1200-1500 Hv, which are formed when the chromium content is more than 15%. With an increase in chromium content of over 18%, the formation of brittle, elongated carbides with anisotropic structure and prone to chipping occurs. In addition, chromium, with a content of more than 18%, dissolves not so much in carbides, as in a metal base, increasing its brittleness. Manganese with a content of less than 3% does not have an effective effect on the wear resistance of the alloy due to the fact that at the same time austenite is little stable and its decomposition products reduce the wear resistance of the alloy. With an increase in the manganese content of over 6%, an excessive amount of residual austenite is observed, which reduces the wear resistance of the alloy.

При содержании углерода менее 2,6% создаетс дефицит карбидов,определ ющих износостойкость, а более 3,2% ухудшаютс механические свойства чугуна вследствие чрезмерного увеличени карбидной фазы, понижающей ударную в зкость.When the carbon content is less than 2.6%, there is a shortage of carbides that determine wear resistance, and more than 3.2%, the mechanical properties of cast iron deteriorate due to an excessive increase in the carbide phase, which reduces the impact strength.

При содержании кремни менее 0,6% сплав имеет недостаточную жид30When the silicon content is less than 0.6%, the alloy has insufficient liquid

ру сь на уровне 1250 Hv.Change at 1250 Hv.

Содержание меди в чугуне менее 1 ,0% не оказывает заметного вли ни на твердость, прочность, ударную в кость и его теплофизические свойства , а повышение концентрации меди свыше 2,0% увеличивает количество остаточного аустенита, снижа износостойкость , прочность и ударную в кость .The copper content in the pig iron is less than 1, 0% does not have a noticeable effect on hardness, strength, impact into the bone and its thermophysical properties, and increasing the concentration of copper over 2.0% increases the amount of residual austenite, reducing wear resistance, strength and impact into the bone.

Выплавку чугуна производ т в высокочастотной индукционной печи с основной футеровкой емкостью 50 кг Плавка ведетс на шихте из стально- 25 го лома, электродного бо и ферросплавов . Чугун разливают в обо.ггочко вые формы.Iron smelting is carried out in a high-frequency induction furnace with a main lining with a capacity of 50 kg. Melting is carried out on a mixture of steel scrap 25, electrode bo and ferroalloys. The cast iron is poured into obogeal forms.

Полученные образцы подвергают термической обработке по следующем режиму: нагрев до , выдержка 3 ч ., охлаждение в масле, повторный нагрев до , выдержка 2 ч, охлаждение на-воздухе.The obtained samples are subjected to heat treatment in the following mode: heating to, holding 3 hours, cooling in oil, reheating to, holding 2 hours, cooling in-air.

Химический состав и механические свойства чугуков приведены в табли- i;e-.The chemical composition and mechanical properties of the pigs are given in Table-i; e-.

Ударную в зкость определ ют ка м тниковом копре на образцах размеро 10x10x55 мм с закругленным надрезом глубиной 2 мм. Испытани на износ провод т на цилиндрических образцах имеющих высоту и диаметр 20 мм. 06- разцьт чугунов посредством тарирован ной пружины прижимают к абразивному 45 кругу марки КАЗ 92А25ПСМ2БК при 145 об/мин с усилием 2 кг в Течение 2 мин. Величину износа определ ют потерей массы в граммах и вьфажа- ют в процентах по отношению к перво начальной массе образца.The impact strength is determined by a pile coping on specimens of size 10x10x55 mm with a rounded notch 2 mm deep. The wear tests were carried out on cylindrical specimens having a height and diameter of 20 mm. 06-bit of cast iron is pressed with a calibrated spring to an abrasive 45 KAZ 92A25PSM2BK circle at 145 rpm with a force of 2 kg for 2 minutes. The amount of wear is determined by the weight loss in grams and expressed as a percentage relative to the initial mass of the sample.

3535

4040

котекучесть, а при содержании кремни более 0,8% заметно возрастает чувст-. вительность чугуна к образованию трещин. Введение в чугун менее 0,15% ванади не дает заметного эффекта,, а увеличение его содержани выше 0,25% не рационально, так как механические свойства чугуна при этом повьшаютс незначительно.kotekuchest, and when the content of silicon more than 0.8% noticeably increases sens. Iron strength for cracking. The introduction of less than 0.15% vanadium into cast iron does not give a noticeable effect, and an increase in its content above 0.25% is not rational, since the mechanical properties of the cast iron do not significantly improve.

При содержании бари свьппе 0,1% он образует собственные карбиды, снижаюи1ие износостойкость сплава. При введении бари менее 0,08% он действует как графитизатор, снижа твердость сплава.With a barium content of 0.1%, it forms its own carbides, reducing the wear resistance of the alloy. With the introduction of barium less than 0.08%, it acts as a graphitizer, reducing the hardness of the alloy.

Содержание иттри в чугуне менее 0,25% не оказывает вли ни на повышение микрогвердости цементита, а при увеличении более 0,30% твердостьThe content of yttri in the iron less than 0.25% does not affect the increase in the microhardness of cementite, and with an increase of more than 0.30% the hardness

карбидов не повышаетс , стабилизи- carbides do not rise, stabilize

00

ру сь на уровне 1250 Hv.Change at 1250 Hv.

Содержание меди в чугуне менее 1 ,0% не оказывает заметного вли ни на твердость, прочность, ударную в зкость и его теплофизические свойства , а повышение концентрации меди свыше 2,0% увеличивает количество остаточного аустенита, снижа износостойкость , прочность и ударную в зкость .The copper content in the cast iron is less than 1.0% and does not have a noticeable effect on hardness, strength, impact strength and its thermophysical properties, and an increase in copper concentration above 2.0% increases the amount of residual austenite, reducing wear resistance, strength and impact strength.

Выплавку чугуна производ т в высокочастотной индукционной печи с основной футеровкой емкостью 50 кг. Плавка ведетс на шихте из стально- 5 го лома, электродного бо и ферросплавов . Чугун разливают в обо.ггочко- вые формы.Cast iron is produced in a high-frequency induction furnace with a main lining with a capacity of 50 kg. Melting is carried out on a mixture of steel scrap 5, electrode bo and ferroalloys. The cast iron is poured into obg.goge forms.

Полученные образцы подвергают термической обработке по следующему режиму: нагрев до , выдержка 3 ч ., охлаждение в масле, повторный нагрев до , выдержка 2 ч, охлаждение на-воздухе.The obtained samples are subjected to heat treatment according to the following mode: heating to, holding 3 hours, cooling in oil, reheating to, holding 2 hours, cooling in-air.

Ударную в зкость определ ют ка ма тниковом копре на образцах размером 10x10x55 мм с закругленным надрезом глубиной 2 мм. Испытани на износ провод т на цилиндрических образцах, имеющих высоту и диаметр 20 мм. 06- разцьт чугунов посредством тарированной пружины прижимают к абразивному 45 кругу марки КАЗ 92А25ПСМ2БК при 1450 об/мин с усилием 2 кг в Течение 2 мин. Величину износа определ ют потерей массы в граммах и вьфажа- ют в процентах по отношению к первоначальной массе образца.The impact strength is determined by a keystone on samples of 10x10x55 mm with a rounded notch 2 mm deep. The wear tests were carried out on cylindrical specimens having a height and diameter of 20 mm. 06- cast iron by means of a calibrated spring is pressed against an abrasive 45 KAZ 92A25PSM2BK circle at 1450 rpm with a force of 2 kg for 2 min. The amount of wear is determined by the weight loss in grams and expressed as a percentage relative to the original weight of the sample.

По сравнению с,известным техни шс- ким решением предлагаемый чугун имеет более высокий комплекс свойств.Compared to the well-known technical solution, the proposed cast iron has a higher complex of properties.

5five

00

5050

5555

Claims

Invention Formula

. Wear-resistant cast iron containing carbon-silicon-5 manganese, chromium, vanadium, barium, yttrium and iron, vol. 3, 13448074

characterized by the fact that with manganese 3.0-6.0

the purpose of wearing is wear-resistant chrome 15.0-18.0

Lose shock-abrasive wear onvanadiy0.15-0.25

additionally contains copper prile- Barium 0.08-0.10

the next ratio of components, Yttrium0.25-0.30

May L: Copper1.0-2.0

Carbon 2.6-3.2 Iron Else

Silicon 0.6-0.8

one

3.45 1.05 7.28

21.4 0.41 3.12

3.2

3.0

2.6

2.41) 3.32

0.8

0.75

0.6

0.44

2.61

6.0

4.5

3.0

1.92

2.14

18,00,25

17,20,21

15,00,15

11.20,09

13.60,42

0.7

0.88 0.14 0.01

vniipi

Order 4889/28 Circulation 604

Random polygons pr-tie, Uzhgorod, st. Project, 4

0.11 0.35

0.1

0.09

0.08

0.02

0.30 0.28 0.25 0.05

3.21 0.16

Table continuation

steel

m

59

65 66 68 62 60

66

65 64 64 61 58

0.10

0.10 0.11 0.13 0.16 0.26

0.8

1.0

1.1

1.2 1.2 0.7

Subscription