ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ Российский патент 2016 года по МПК C22C37/04 

Описание патента на изобретение RU2602588C1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам износостойких чугунов, и может быть использовано для изготовления деталей гидромашин, перекачивающих абразивные смеси.

Известен износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, бор, ванадий, медь, алюминий, церий, магний, кальций и железо при следующих соотношениях компонентов, мас. %: углерод 2,2-4,0; кремний 0,5-3,5; марганец 0,2-3,0; хром 3,0-10,0; никель 2,0-5,5; бор 0,2-0,4; ванадий 0,2-1,0; медь 0,2-0,8; алюминий 0,1-0,4; церий 0,03-0,2; магний 0,02-0,1; кальций 0,05-0,2; железо - остальное.

(RU 2395366, С23С 37/00, опубликовано 27.07.2010.)

Недостатком известного чугуна, используемого для изготовления мелющих элементов рудо- и углеразмольных мельниц, является их невысокая коррозионная стойкость.

Наиболее близким является износостойкий чугун с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, бор, ванадий, алюминий, церий, магний, кальций, железо при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 2,2-3,2; кремний 0,5-3,0; марганец 0,2-3,0; хром 3,0-6,4; никель 2,0-4,0; бор 0,2-0,4; ванадий 0,2-0,8; медь 0,2-0,8; алюминий 0,1-0,4; церий 0,03-0,20; магний 0,02-0,1; кальций 0,05-0,2; железо - остальное.

(RU 2384641, С22С 37/08, опубликовано 20.03.2010.)

Указанный износостойкий чугун используется для изготовления лопаток дробеметных импеллеров и аппаратов - деталей, работающих в условиях чистого абразивного износа. Однако для изготовления деталей, работающих в условиях гидроабразивного изнашивания, т.е. одновременного воздействия жидкой коррозионной среды и абразива, известный чугун не годится, так как обладает низкой коррозионной стойкостью.

Задачей и техническим результатом изобретения является повышение абразивно-коррозионной стойкости чугуна с шаровидным графитом.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что износостойкий чугун с шаровидным графитом содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, церий, магний, кальций, вольфрам, молибден и железо при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 2,2-3,2; кремний 0,5-3,0; марганец 0,2-3,0; хром 3,0-6,4; никель 2,0-4,0; церий 0,03-0,20; магний 0,02-0,1; кальций 0,05-0,2; вольфрам 0,1-0,3; молибден 0,1-0,3 и железо - остальное.

Введение в состав предложенного чугуна вольфрама в заявленных концентрациях 0,1-0,3 мас. % позволяет повысить его прочность и коррозионную стойкость. Содержание вольфрама ограничено 0,3 мас. %, поскольку при больших концентрациях образуются собственные карбиды вольфрама, снижающие коррозионную стойкость чугуна.

Введение молибдена в заявленных концентрациях 0,1-0,3 мас. % позволяет значительно измельчить структурные составляющие металлической основы чугуна с шаровидным графитом и повысить коррозионную стойкость границ зерен.

Плавку чугуна проводят в индукционных или дуговых электропечах с использованием стандартных шихтовых материалов. Легирующие элементы - хром, никель, вольфрам и молибден вводят в металлозавалку. После расплавления шихты и перегрева чугуна до температуры 1450-1500°С на зеркало расплава вводят кремний и марганец в виде 75%-ного ферросилиция и 60%-ного ферромарганца. Магний и кальций в составе сфероидизирующей присадки, а также церий в виде ферроцерия вводят на дно разливочного ковша перед выпуском жидкого металла из печи.

В таблице 1 приведены химические составы известного и предложенного чугунов. В таблице 2 приведены значения прочности и износостойкости в условиях гидроабразивного изнашивания, размер зерна мартенсита, включений шаровидного графита и карбидов.

Абразивно-коррозионную стойкость оценивали по относительному гидроабразивному износу исследуемых образцов чугунов при их перемещении со скоростью 50 м/с в растворе, содержащем частицы электрокорунда размером 0,5-1,5 мм при объемном отношении абразива и воды 2:1,3. В качестве эталона использовании образцы из стали 45.

Как следует из представленных данных, чугун по изобретению имеет более высокие значения прочности и абразивно-коррозионной стойкости, меньший размер зерна мартенсита и включений шаровидного графита и карбидов.

Применение износостойкого чугуна по изобретению для изготовления 1 отливок труб и колен гидромашин, используемых при перекачке абразивных смесей, позволяет на 50-60% увеличить срок их службы.

Похожие патенты RU2602588C1

название год авторы номер документа
КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЙ ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ 2009
  • Гущин Николай Сафонович
  • Дрожжина Марина Федоровна
  • Тахиров Асиф Ашур Оглы
RU2387729C1
ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН 2011
  • Гущин Николай Сафонович
  • Нуралиев Фейзулла Алибала Оглы
  • Олейников Дмитрий Владиславович
  • Тимофеев Александр Михайлович
  • Свирин Владимир Ильич
  • Лобов Владимир Николаевич
  • Дуб Алексей Владимирович
  • Карапоткин Вячеслав Васильевич
  • Петрова Галина Петровна
RU2451100C1
АУСТЕНИТНЫЙ ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ 2015
  • Ашимов Ренат Касимович
  • Буланов Дмитрий Павлович
  • Корнеев Сергей Юрьевич
  • Насупкина Жанна Валерьевна
  • Сайбулаев Гаджимурат Саадуевич
  • Фоменко Евгений Анатольевич
  • Петрунькина Валентина Ивановна
  • Попов Александр Борисович
RU2602587C1
ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ 2013
  • Гущин Николай Сафонович
  • Дуб Алексей Владимирович
  • Дурынин Виктор Алексеевич
  • Нуралиев Фейзулла Алибала Оглы
  • Лучинина Галина Евгеньевна
  • Небогаткина Антонина Александровна
  • Небогаткин Владимир Михайлович
  • Тахиров Асиф Ашур Оглы
  • Минина Любовь Марковна
  • Стариков Валерий Владимирович
RU2526507C1
ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН 2011
  • Гущин Николай Сафонович
  • Нуралиев Фейзулла Алибала Оглы
  • Гулак Ольга Николаевна
  • Находкин Валерий Михайлович
  • Бекишева Ольга Петровна
  • Гущина Ольга Владимировна
  • Олейников Дмитрий Владиславович
  • Зайчикова Анастасия Михайловна
  • Чижов Николай Владимирович
RU2451099C1
ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН 2010
  • Гущин Николай Сафонович
  • Полонский-Буслаев Александр Александрович
  • Чижова Татьяна Павловна
  • Морозова Ирина Рудольфовна
  • Юрьева Светлана Игоревна
  • Лобов Александр Владимирович
  • Анискин Валерий Николаевич
  • Терешин Денис Игоревич
  • Лобов Дмитрий Владимирович
  • Гущин Алексей Николаевич
  • Семенова Татьяна Николаевна
RU2419666C1
ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН 2011
  • Гущин Николай Сафонович
  • Нуралиев Фейзулла Алибала Оглы
  • Гулак Ольга Николаевна
  • Находкин Валерий Михайлович
  • Бекишева Ольга Петровна
  • Гущина Ольга Владимировна
  • Олейников Дмитрий Владиславович
  • Зайчикова Анастасия Михайловна
  • Морозов Александр Борисович
RU2448183C1
ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН 2010
  • Гущин Николай Сафонович
  • Бекишева Ольга Петровна
  • Гущина Ольга Владимировна
  • Гурьева Елена Васильевна
  • Находкин Валерий Михайлович
  • Морозов Александр Борисович
  • Гулак Ольга Николаевна
  • Чижов Николай Владимирович
  • Петрова Галина Петровна
RU2445388C1
ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН 2009
  • Гущин Николай Сафонович
  • Дрожжина Марина Федоровна
  • Тахиров Асиф Ашур Оглы
RU2384641C1
ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН 2011
  • Гущин Николай Сафонович
  • Нуралиев Фейзулла Алибала Оглы
  • Олейников Дмитрий Владиславович
  • Тимофеев Александр Михайлович
  • Данилова Анастасия Павловна
  • Лобов Владимир Николаевич
  • Дуб Алексей Владимирович
  • Карапоткин Вячеслав Васильевич
RU2465362C1

Реферат патента 2016 года ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам износостойких чугунов, и может быть использовано для изготовления деталей гидромашин, перекачивающих абразивные смеси. Износостойкий чугун с шаровидным графитом содержит, мас. %: углерод 2,2-3,2, кремний 0,5-3,0, марганец 0,2-3,0, хром 3,0-6,4, никель 2,0-4,0, церий 0,03-0,20, магний 0,02-0,1, кальций 0,05-0,2, вольфрам 0,1-0,3, молибден 0,1-0,3, железо - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение абразивно-коррозионной стойкости чугуна с шаровидным графитом. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 602 588 C1

Износостойкий чугун с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, церий, магний, кальций и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вольфрам и молибден при следующем соотношении компонентов, мас. %:
углерод 2,2-3,2 кремний 0,5-3,0 марганец 0,2-3,0 хром 3,0-6,4 никель 2,0-4,0 церий 0,03-0,20 магний 0,02-0,1 кальций 0,05-0,2 вольфрам 0,1-0,3 молибден 0,1-0,3 железо остальное.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2602588C1

ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН 2009
  • Гущин Николай Сафонович
  • Дрожжина Марина Федоровна
  • Тахиров Асиф Ашур Оглы
RU2384641C1
JP 58147542 A, 02.09.1983
JP 58087249 A, 25.05.1983
JP 54084419A, 06.07.1979
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ, УЗЕЛ УПЛОТНИТЕЛЕЙ И УЗЕЛ СТОПОРНЫХ ПЛАШЕК 1995
  • Чехунов А.Н.
RU2088745C1

RU 2 602 588 C1

Авторы

Ашимов Ренат Касимович

Иванова Людмила Вячеславовна

Корнеев Сергей Юрьевич

Насупкина Жанна Валерьевна

Сайбулаев Гаджимурат Саадуевич

Фоменко Евгений Анатольевич

Петрунькина Валентина Ивановна

Попов Александр Борисович

Даты

2016-11-20Публикация

2015-08-26Подача