Чугун Советский патент 1987 года по МПК C22C37/06 

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию составов чугунов с повышенной твердостью, прочностью и износостойкостью.

Целью изобретения является повышение и стабилизация твердости, предела прочности при изгибе и износостойкости чугуна в литом состоянии.

Пример. В индукционной печи выплавляют ряд сплавов с использованием в качестве шихтовых материалов ферросилиция, ферромарганца, феррохрома, феррованадия, литей юго чугуна и стального лома (сталь 3).

В печь заваливают чугун, стальной лом и феррохром. После расплавления последовательно вводят ферросилиций, феррованадий и ферромарганец. Температуру расплава измеряют пирометром и доводят до 1430-1460 с. Чугун заливают в кокильные формы диаметром 50 мм и высотой 200 мм. После- кристаллизации отливки выбивают из кокилей и далее охлаждают на воздухе.

Углерод в количестве 3,6 мас.% является максимально допустимым для исключения из структуры первичных карбидов МтСз, снижающих прочность сплава. При содержании углерода менее 3,2 мас.%.уменьшается твердость чугуна.

Интервал содержания кремния 0,7 - 1,1 мас.% обусловлен требованием обеспечения определенного уровня жидкотекучести расплава (нижний предел) и прокаливаемости чугуна при охлаждении на воздухе (верхний предел) .

Марганец в количестве 2,0 3,0 мас.% обеспечивает достаточную прокаливаемость сплава и малую ную долю остаточного аустенита.

Хром в количестве менее 8,0 мас.% недопустим из-за появления в струк- туре большого количества ледебурита, снижающего прочность и износостойкость. Содержание хрома более 10,0 мас.% нецелесообразно ввиду уменьшения твердости из-за понижения закаливаемости сплава.

Ванадий в количестве ,0 мас.% обеспечивает получение эвтектической

121162

составляющей на базе карбида М,С,. Меньшие концентрации приводят к увеличению объемной доли ледебурита. Кроме того содержание ванадия более

5 2,0 мае.7-, сильно увеличивает леги- рованность матрицы и соответственно объемную долю остаточного аустенита. Из отливок вырезают образцы 015 XI5 мм для определения твердости и

fO ф 10x60 для определения предела прочности на изгиб (база 50 мм). Твердость измеряют на приборе ТК-2, предел прочности на изгиб - на машине для статических мехиспытаний на проч15 ность. Кроме того, проводят испытания на износостойкость при скольжений по стали с использованием в качестве абразива кварцевого песка. При этом используют образцы диамет20 ром 30 мм.

По результатам испытания следует,, что чугун предлагаемого состава имеет в литом состоянии большую твердость, прочность и износостойкость по срав нению с известным.

Химический состав и результаты испытаний чугуна известного и предлагаемого составов приведены в таблице.

30 Из таблицы следует, что механические свойства практически не зависят от изменений химического состава чугуна, что свидетельствует 6 стабилизации этих свойств.

35

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ванадий и же- 40 лезо, о т л и ч а ю щ и и -с я тем, что, с целью повышения и стабилизации твердости, предела прочности при изгибе и износостойкости чугуна в литом состоянии, он содержит компо- 45 ненты при следующем соотношении, мас,%:

Углерод3,2-3,6

Кремний0,7-1,0

Марганец2,0-3,0

50 Хром8,0-10,0

Ванадий1,0-2,0

ЖелезоОстальное

Предлагаемый

Изобретение относится к области металлургии, в частности к чугунам с повьшенной твердостью, прочностью и износостойкостью. Цель изобретения - повышение и стабилизация твердости, предела прочности при изгибе и износостойкости. Чугун содержит компоненты при следзпощем соотношении, мас.%: С 3,2-3,6; Si 0,7-1,1; Мп 2-3; Сг 8-10; V 1-2; Fe остальное. Чугун имеет следующие свойства: HRCj 58-59; относительная износостойкость 1,7 - 2,0;6, 840-880 МПа. 1 табл.