Чугун Советский патент 1983 года по МПК C22C37/10 

ю сд ел

Изобретение отнсхзится к металлургии, в частности к изысканию чугунов для изготовления прокатных и мукомольных валков.

Известны сплавы, содержащие в качестве основы железо, а также хром, углерод, кремний, марганец, которые относятся к белым легированным чугунам и используются для отливки износостойких деталей 1 .

Легирование датлк сплавов хромом до 8-10% обеспечивает ловьпление твераости (износостойкости), но сопровожаается снижением прочности и вязкости, так jj как при этом имеет место увеличение мнкротвердости и количества карбидной составляющей их структуры (цементита), являющейся основой аустенито-карбидной эвтектики в виде сотового ледебурита. -р Это ограничивает возможность использования этих чугунов для получения такого ответственного литья, как прокатные валки, которые эксплуатируются не только в условиях износа, но и значительных,,

-динамических нагрузок.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является чугун 2 следук щего химического состава, вес. %:

Углерод2,5-3,230

Кремний2,0-2,9

М арганец 0,2-0,8

Хром4,4-5,0

АлюминийQ о

Один или более 35

элементов из

группы церий

и кальций0,005-0,05

МедьО Д-2,0

Магний0,03-0,05 40

ЖелезоОстальное

Недостатками известного чугуна явяются низкие прочность, ударная вязкость и износостойкость.45

Цель изобфетения - повышение прочности, ударной вязкости и износостойкости.

Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, церий и железо, дополнительно содержит ванадий и никель пси следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод2., 5-3,2

Кремний2,8-3,5

Марганец0,2-0,8

Хром4,2-5,0

Никель0,6-1,5

Алюк«1ний. 0,2-1,0

Церий0,005-0,05

Ванадий0,08-0,6

ЖелезоОстальное,

Чугун может содержать в качестве примесей фосфор до 0,55 вес. % и серу до О,02 вес. %.

Ванадий обеспечивает повышение износостойкости чугуна за счет образова- . ния собственных дисперсных карбидов типа Y4 Cj , обпадаюших более высокой микротвердостью, чем карбиды хрома. Однако при концентрации ванадия более 0,6 вес, % количество их возрастает настолько, что вязкость и прочность чугуна начинают резко снижаться. Замена меди никелем обеспечивает повышение механических свойств чугуна за счет его более высокой перлитизирующей способности, а также за счет того, что никель, в отличие от меди, имеет неограниченную растворимость в чугуне и не выделяется в нем в виде самостоятельной фазы. Влияние его на структуру имеет экстремальный характер, а поэтому инвертированная структура чугуна и оптимальные его механические свойства обеспечиваются только при концентрации никеля в пределах 0,6-1,5 вес. %.

Химический состав, механические свойства и износостойкость предлагаемого и из1вестного чугунов приведены в таблице.

CO 3

rt rt

q

d

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, це- рий и железо, отличающийся тем, что, с Целью повышения прочности, ударной вязкости и износостойкости, он дополнительно содержит и никель при следующем соотношении компонентов, вес. %: Углерод 2,5-3,2 Кремний 2,8-3,5 Марганец 0,2-О,8 Хром 4,2-5,О Алюминий 0.2-1,0 Церий 0,005-О,О5 Ванадий 0,О8-0,6 Никель 0,6-1,5 Железо Остальное, (О

to

Sg

r

b о

о

IfD

00

Ю

d

k

d

о

, rr M

Ю со

0) CM

N CO

i

В

Si

S Ш

S10257516

Износостойксхзгь определяюг на машинеИспсяьзование предлагаемого чуМИ-1 при нагрузке 75 кг и постоянном,гуна аля отпивки прокатных и му(500О) числе оборотов контрофазцакомольных валков позволит в

из ст. 3. В качестве меры износостойко- .раза увеличить срок их службы аа

оти иопользуюг разницу в весе йсследуе- 5счет повышения .их износостойкосмого образца до и после испытания.ти.