Белый износостойкий чугун Советский патент 1988 года по МПК C22C37/06 

№&

ОЗ

|

сд

О)

vl

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составо чугуна для деталей шламовых насосов пульпо- и газопроводов,

Цель изобретения - повышение ударно-абразивной и коррозионно-усталост ной стойкости.

Чугун выплавляют в индукционньк печах с использованием метода пере- плава, чугунного лома, азотированного феррохрома ФХбООН, ферромарганца Ф Мп75, феррротантала, брикетов фос- иттрия, ферроникеля, ферромолибдена и других ферросплавов о Пе- регрев расппава при рафинировании при 1500-1550°С, выдержка после легирования 3-10 мин, &1пуск в ковш с подогретыми микролегирующими добавками (ферробор, металлическая сурьма и сульфиды титана) и модификатором на основе редкоземельных металлов провдят при 1500°С. Разливку расппава в жидкостекольные литейные формы и ко- кили проводят при 1430-1380°Со

Дополнительное введение сульфидов титана в количестве 0,05-0,18 мас,% микролегирует металлическую основу, повьппает твердость, стабильность ртруктуры, упрочняет матрицу и повы- шает ударно-абразивную стойкость. Концентрация сульфидов титана принята от содержания 0,05 мас,%, при котором существенно повышается термостойкость и ударно-абразивная стой- кость при температурах до 50°С. и ограничена содержанием 0,18 масо%, выше которого снижаются ударная вязкость и эксплуатахщонная стойкость.

Тантал в количес тве 0,15-0,65

маСо% измельчает хромистую эвтектику модифицирует и упрочняет матрицу, по вьшает ее твердость и способствует повышению эрозионной и ударно-абразивной стойкости при 900°С, При . содержании тантала до 0,15 мас.% его модифицирующий и упрочнякщий эффект недостаточен, а при концентрации тантала более 0,65 мас,% снижаются ударная вязкость, ударно-абра- зивная стойкость при повышенных температурах и коррозионно-усталостная стойкость при кавитации,

Коррозионно-усталостная стойкость при кавитации определена на струеударной установке, а интенсивность износа при газоабразивных потоках - на газоструйной установке при BOO-SOO Co Концентрация твердых частиц в газоструйных потоках 61- 66 г/м, а скорость потоков 31-36 м/

В табл,1 приведены химические составы белых износостойких чугунов

В табЛо2 приведены механические и эксппуатационные свойства чугуно

Коэффициент усвоения тантала в чугуне при введении его в печь 0,67- 0,51; сульфидов титана 0,92-0,95; фосфидов иттрия 0,69-0,93 и редкоземельных металлов 0,74-0,77,

Как видно из табл,2 дополнительный ввод в состав известного чугуна тантала, сульфидов титана и фосфидо иттрия повьппает коррозионно-усталос ную стойкость в 1,15-1,36 раза и ударно-абразивную стойкость в 2,1- 4,4 раза„

Формула изобретени

Белый износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ниобий, сурму, бор, редкоземельные элементь, азот и железо, о тличающий- с я тем, что, с целью повышения ударно-абразивной и коррозионно-уст лостной стойкости, он дополнительно содержит сульфиды титана, тантал и фосфиды иттрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод2,1-3,4

Кремний0,5-1,3

Марганец1,1-1,8

Хром16,0-20,0

Никель1,3-1,7

Молибден1,1-1,7

Ниобий0,2-0,7

Сурьма0,12-0,19

Бор0,03-0,09

Редкоземельные

элементы0,06-0,12

Азот 0,05-0,11

Сульфиды

титана0,05-0,18

Тантал0,15-0,65

Фосфиды

иттрия0,03-0,12

ЖелезоОстальное

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве шламовых насосов, пульпо- и газопроводов. Цель изобретения - повьппение ударно-абразивной и коррозионно-усталостной стойкости. Предлагаемьй чугун содержит, мас,%: С 2,1-3,4; Si 0,5-1,3; Мп 1,1-1,8; Сг 16,0-20,0, Ni 1,3-1,7; Mo 1,-1-1,7; Nb 0,2-0,7; Sb 0,12-0,19, В 0,03- 0,09; РЗМ 0,06-0,12; N 0,05-0,11; Та 0,15-0,65, сульфиды титана 0,05- 0,18, фосфиды иттрия 0,03-0,12, Введение в состав чугуна Та, сульфидов титана и фосфидов иттрия позволяет повысить ударно-абразивную стойкость в 2,1-4,4 раза и коррозионно- усталостную стойкость в 1,15-1,36 ра- g за, 2 табл.

750

1,82

840

2,10

Таблица 2

885

910

765

815

2,38

2,34

1,65

1,97

175,0

53

8 65

100

204,5 238,2229,6

122

136

138

Продолжение табл.2

175,8 198,3

36

138

50

8

66

102

37

9

66

118