Чугун Советский патент 1983 года по МПК C22C37/00 

4

сл

о Изобретение относится к метал гии, в частности, к составам чуг обладающих повышенной износостой костью, и применяемых для изгото ления деталей и механизмов, рабо тающих при повышенных нагрузках давлениях в условиях абразивного носа. Известен износостойкий чугун содержащий следующие компоненты, вес.%: Углерод 2,8-3,6 Кремний1,2-2,8 Марганец 0,4-0,9 Хром0,1-0,8 Тиган0,1 - 0,3 Фосфор0,1 - 0/3 Ванадий0,1-0,2 ЖелезоОстальное Коэффициент относительной изн состойкости этого чугуна -2,14 эталон-перлитный серый чуг Наиболее близким к предлагаем по технической, сущности и достиг мому эффекту является износостой чугун 2 состава, вес.%: Углерод2,8 - 3,5 Кремний1,0 - 2,0 Марганец 0,4 - 1,5 Фосфор1,0-3,0 Сера ..о,15 Титан0,7-0,8 Ванадий0,05-0,8 Хром0., 1 - 1,25 Молибден 0,15-1,25 Чугун обладает высоким коэффициентом трения, имеет 5g 27,3 кг НВ 262 и предназначен для тормозных башмаков. Чугун имеет специфическую обла применения и обладает недостаточн высокой прочностью и износостойкостью. Цель изобретения - повышение и носостойкости и прочности чугуна Указанная цель достигается тем что чугун, содержащий углерод, кр ний, марганец, хром, ванадий тит и железо, содержит компоненты в следующих соотношениях, вес.%: Углерод3,65-4,5 Кремний0,8- 3,0 Марганец0,5 - 2,0 Хром0,2 - 1,1 Ванадий0,25-0,5 Титан0,3 - 1,1 ЖелезоОстальное В качестве примеси чугун содер фосфор в количестве 0,1-0,26 и се 0,01-0,12 мас.%. Повышенное количество углерода по сравнению с известным способству ет не только повышению износостойкости, но и прочности. Известно, что при одинаковом содержании углерода, чем больше в структуре цементита карбидов) ,. тем чугун тверже и более износостоек. С другой стороны, лучшими прочностными свойствами обладают чугуны с перлитной металлической основой. Наиболее благоприятные условия для получения перлитной основы при обычном кокильном литье имеются при сумме содержаний кремния и углерода около 5,5-6,5%. Для получения одной и той же структуры при увеличении содержания кремния следует уменьшить содержание углерода и, наоборот, с увеличением содержания углерода следует понижать содержание кремния. В предлагаемом чугуне сумма крайних значений содержаний кремния и углерода составляет 5,3-6,9%, что близко к рекомендуемым значениям для получения перлитной структуры. Фосфор в чугуне находится в виде тройной фосвидной эвтектики fejР - Fe, которая является весьма твердой и хрупкой. Ее наличие весьма желательно в случаях, когда требуется повысить износостойкость чугуна. Для высококачественного серого чугуна содержание фосфора ограничивается 0,2-0,3%. Наличие титана в чугуне способствует измельчению ледебуритных колоний, т.е. более дисперсному распределению цементита в чугуне. При указанном соотношении компонентов образуется структура половинчатого чугуна, обладающего высокими механическими свойствами. При получении износостойкого чугуна используются отвальные шламы, получаемые при производстве феррованадия, которые содержат такие легирующие элементы, как ванадий, хром, титан и марганец. Количество шламом позволяет стабильно получать в год около 200 тыс.т легированного чугуна. Подготовленный и усредненный шлам еррованадиевого производства загруают в шихтовые бункеры аглоцеха и водят в агломерационную шихту в коичестве 60% от массы железорудной асти. Произведен ванадийсодержащий гломерат следующего среднего сосава:

Ванадийсодержащий агломерат разгружают в бункера доменной печи полезным объемом 1386 м и загружают в печь в сочетании с обычным агломератом. Состав подачи, т/подачу Кокс-6,2

Агломерат ванадийсодержащий12,5

Агломерат обычный 4,0 Криворожская железная руда2,5 Состаэы чугунов и показатели их износостойкости приведены в табл.1 и 2.

Как видно из абл. 2 предлагаемый чугун имеет -более высокую прочность и и зносостойкость.

Повышение износостойкости чугуна по сравнению с известными позволяет повысить срок службы мелющих цилиндров и шаров,. применяемых в цементной и горнорудной промышленности не менее, чем на 25%. .При стоимости чугунного литья 250 руб/т годовой экономический в народном хозяйстве составит 12,5 млн. руб.

Таблица 1

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром,ванадий, титан, железо, отличающийс я тем, что, с целью повышения прочности и износостойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%: 3,65-4,5 Углерод 0,8 - 3,0 Кремний 0,5 - 2,0 Марганец 0,2 - 1,1 Хром 0,25-0,5 Банадий итан 0,3 -г 1,1 Железо Остальное

2,8-3,5

3,65

Углерод

4,5

3,8

3,95

4,15