Чугун Советский патент 1983 года по МПК C22C37/10 

4

р

00 Изобретение относится -к метгш лургии, в частности к изысканию .тавов чугуна для изготовления ли изделий, работающих в условиях трения в агрессивных средах. Известен чугун l, содержащ вес.%: Углерод 3,0-3,8 Кремний 2,0-2,5 Марганец 8,0-11,0 Никель 0,8-1,5 Медь2,5-3,5 Алюминий 0,8-1,2 Железо Остальное Указанный чугун имеет низкие механические свойства в литом со тоянии и обладает плохой обраба ваемостью при резании вледствие большого количества карбидов в с туре . Наиболее близким к предложенн является чугун 2j , содержащий, вес.%: 2., 5-3,0 Угрерод 1,7-2,5 Кремний 0,5-0,9 Марганец 9,0-11,0 Никель 1Д-2,4 5,5-6,5 0,01-0,05 Железо Остальное Этот чугун имеет аустенитную структуру металлической основы и обладает следующими свойствами: Предел пр1:,чности при растяжении, кГс/мм 23,2-34,0 Предел прочности при изгибе, кГс/мм 45,0-62, Стрела прогиба при расстоянии между опорами, 300- мм, мм4,2-8, 9 Твердость по Бринеллю, НВ 169-200 Скорость коррозии, мм/годо,.015-0,02 Известный чугун обладает хоро коррозионной стойкостью, но имее низкую износостойкость и относит но высокую стоимость. Цель изобретения - повышение износостойкости чугуна при. coxp нии коррозионной стойкости. Цель достигается тем, не, содержащем углерод, кремний марганец, никель, хром, медь/ а и железо, указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: Углерод1,7-1,9 Кремний1,6-1,9 Марганец1,8-3,2 Никель8,2-9,0 Хром1,8-2,7 Медь5,5-6,5 Азот0,02-0,05 ЖелезоОстальное В предложенный чугун, вьтлавля емый по принятой технологии, вводят шихтовые материалы из расчета содержания в сплаве, мас.%: углерод 1,7-1,9, кремний 1,6-1,9, маргг1нец 1,8-3, 2, никель 8,2-9,0, хром 1,8-2,7, медь 5,5-6,5 и азот 0,02-0,05. При таком соотношении ингредиентов чугун имеет более высокую износостойкость, чем прототип при коррозионной стойкости на том же уровне. . Повышение содержания марганца с 0,5-0,.9 до 1,8-3,2% обеспечивает повьтигение износостойкости. Увеличение его содержания выше 3,2% приводит к снижению обрабатываемости сплава за счет увеличения количества карбидной фазы. При содержании марганце ниже 1,8% не обеспечивается требуемая износостойкость чугуна и не достигается полная аустинизация матрицы. Указанное содержание марганца позволяет снизить содержание никеля до 8,2-9,0 мас.% без ухудшения коррозионной стойкости сплава. При содержании никеля ниже 8,2% наблюдается понижение коррозионной стойкости сплава вследствие бездиффузионного перехода образования мартенсита. Увеличение его концентрации выше 9,0% нецелесообразно из-за повышения стоимости сплава. Повышение содержания хрома по сравнению с прототипом объясняется необходимостью получения стабильной аустенитовой основы во всем интервале температур эксплуатации изделий. Присутствие хрома более 2,7% нецелесообразно, поскольку не достигается усиление положительного эффекта. Содержание хрома ниже 1,8% не обеспечивает требуемой стабильности аустенита и, кроме того, приводит к снижению механических свойств чугуна. Повышение содержания углерода выше 1,9%, вызывает снижение коррозионной стойкости сплава из-за возникновения большозго количества микропар (графит-матрица), являющихся очагами коррозии. При содержании углерода ниже 1,7%, ухудшаются технологические свойства чугуна вследствие снижения жидкотекучести расплава. Кроме того, указанное содержание углерода в сочетании с приведенным количеством кремния 1,6-1,9% обеспечивает получение устойчивого количества азота 0,02-0,05%, необходимого для достижения высоких механических свойств и высокой стабильности аустенитовой матрицы. П р и м е р. В игчдукционной высокочастотной печи при нагреве до

I10415984

1740-1750 К выплавляют чугун трехвляется в конце плавки за 5-10 мнн

составов (предложенный) и известныйдо разливки чугуна по формам. Резу4ytyH I. Присадка азотированногольтаты испытаний приведены в таблиферрохрома (мелкая фракция) осущест-це.

ttn m

tN

ЧУГУН, содержащий углерод кремний, марганец, никель, хром, медь, азот-и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости при сохранении коррозионной стойкости, указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: 1,7-1,9 Углерод 1,6-1,9 Кремний 1,8-3,2 Марганец 8,2-9,0 Никель 1,8-2,7 Хром 5, Медь 0,02-0,05 Азот Остальное Железо К (Л с

00m

rCN(N

m о

оо

CDо

rs| CN (N

(N О

О о

40

о fi

«Л (N {Ч

тЧ

CO

in

VD

о

fn о

о сх

тЧ 1Л 1Л Ч

VO VO

о со

m

1Л

гм

CS fS

ш

п irt

01

о

о о

т-(

ш

х н о

ъ

VO

Ц)

ш

V

п

(N СМ

(П

гч

(М

t-- CN

ktV

со оэ

CN

1Л

го

о

о

1Я CN

гЧ 7104 Чугуны предложенного состава имеют стабильную аустенитную основу, а Ьвойства их укладываются в пределы:. Предел прочности при растяжении, мПа266-305 Предел прочности при изгибе, МПа 480-545 Стрела прогиба f 300, мм4,8-7,2 Скорость коррозии, мм/год 0,017-0,022 ИзнососТойкость, г/ч П0,021-0,028 5988 Эксплуатацио 1ные свойства предложенного чугуна превосходят характеристики иэвестноТо сплава. Это позволяет изготав ивать из предложенного чугуна детали, обладающие 5повьшаенной надежностью и долговечностью в работе. Использование предложенного чугуна взамен известного дает экономию 64 р. на тонну годного литья, при 0этом экономия склащывается из сниженин стоимости легирующих материалов, снижения расходов на эксплуатацию оборудования за счет повышения стойкости изделий из предложенного чугуна и т.п.