Чугун Советский патент 1984 года по МПК C22C37/10 

л

4 00 4

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для отливок, работающих в условиях агрессивной гидроабразивной среды.

Известен чугун tl L содержащий мас.%:

Углерод3,38-3,86

Кремний0,32-3,03

Марганец 0,54-1,07 ХромДо 0,8

НикельДо 2,3

Молибден До О,3 Церий0,016-0,89

ЖелезоОстальное

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является чугун 2.}, содержащий, мас.%: Углерод3,0-3,40

Кремний1,6-2,20

Марганец 0,005-0,04 Сера0,08-0,10

Сурьма0,05-0,14

Молибден 0,1-0,40 ЖелезоОстальное

Недостатком известного чугуна является низкая стойкость в условиях агрессивной гидроабразивной среды.

Цель изобретения - повьппение абразивной износостойкости и коррозионной стойкости.

Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, сурьму, молибден и железо, дополнительно содержит титан, олово и фосфор при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод 3,2-3,40 Кремний 1,6-3,0 Марганец 0,005-0,04 Сурьма 0,05-0,14 .Молибден 0,1-0,4

Титан 0,3-0,55 Олово 0,15-0,33 Фосфор 0,1-0,6 Железо Остальное В качестве примеси чугун содержит 5 серу до 0,05%.

Каждый из дополнительно введенных элементов оказывает различное влияние на процесс кристаллизации и, следовательно, структуру и свойства ма0 териала. Фосфор повышает активность углерода в расплаве, уменьшает кри(Тический размер зароХ1ыша при эвтек.тической кристаллизации, что способствует измельчению зерна. Одновремен5 ное присутствие в составе чугуна фос- фора и сурьмы приводит к образованию сложной фосфидно-сурьмянистой эвтектики, равномерно расположенной в структуре. Олово является сильньм 0 перлитизатором, увеличивает дисперсность эвтектоида и повышает его микротвердость . Повышение твердости чугуна за счет измельчения эвтектического зерна, наличие в структуре фос5 фидно-сурьмянистой эвтектики, увеличение дисперсности эвтектоида оказывают положительное влияние на абразивную износостойкость материала. Титан, легируя металлическую основу чугуна-феррит - и эвтектоидный цементит, оказывает благоприятное влияние . на его коррозионную стойкость.

Пример. Дпя изучения свойств предлагаемого материала выплавляют чугуны трех составов, содержащих основные комплекты на трех уровнях: низком, среднем и высоком, а также известный сплав со средним уровнем содержания ингредиентов.

Результаты испытаний представлены в табл. 1.

Таблица 1

Чугуны плавят в индуЛционноЙ печи емкостью 50 кг с кислой футеровкой. В качестве шихты для получения низко марганцовистых чугунов используют металлизованные окатыши ферросплавов кремния, молибдена, титана, фосфора,, сернистое железо, а также кри сталличесную сурьму и олово, ; Технология ввода фосфора, олова и титана в чугун состоит из расплавления шихты, рассчитанной с.учетом получения материала необходимого состава, Ферррфосфор (18% Р) и ферротитан (30% Ti ) загружают в печь вместе с основной шихтой.

Кристаллическое олово вводят в жидкий расплав перед заливкой формы. Величину добавок рассчитывают из срёднег го усвоения фосфора и олова на уровне 85-95%, титана 80-85%,

Заливают образцы в сухуЪ песчанную форму. Испытания на абразивную износостойкость проводят на машине трения путем перемещения образца по поверхности карбонитридного абразивного

0 материала, коррозионные испытания про водят в 3,0%-ном растворе бордоской жидкости при 50с,

Результаты испытаний представлены в табл, 2,

Таблица 2

ЧУГУН, содержащий углеродт .кремний, марганец, сурьму, молибден, железо, отличающийся тем, что, с целью повышения абразивной износостойкости и коррозионной стойкости, он дополнительно содержит титан, олово и фосфор при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод3,2-3,40 Кремний1,6-3,0 Марганец 0,005-0,04 Сурьма0.05-0,14 Молибден 6,1-0,4 Титан 0,3-0,55 Олово0,15-0,33 Фосфор0,1-0,6 ЖелезоОстальное