Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам, которые применяются для деталей, испытывающих интенсивное абразивное и ударно-абразивное изнашивание при ударных нагрузках, и может быть использовано при изготовлении защитных плит дробеметных аппаратов.
Известна сталь 110ПЗЛ, применяемая в условиях ударно-абразивного изнашивания, содержащая, мас.%:
Углерод0,9-1.4
Кремний0,3-1,0
Марганец11,5-15,0
Сера 0,05
Фосфор 0,12
Хром 1.0
Никель 1,0
ЖелезоОстальное
Стойкость плит из стали 110Г13Л невелика. Это объясняется тем, что после стандартной термической обработки в ее структуре отсутствует упрочняющая карбидная фаза, а мягкий аустенит не оказывает существенного сопротивления абразивному воздействию дроби.
Наряду с этой сталью применяются также легированные чугуны. Известен чугун, мас.%:
Углерод1.5-4
Марганец6-14
Кремний0,5-4
Никель0,1-6,0
Медь2-7
ХромДо 0,3
Алюминий0,3-8
Титан0,01-0,5
ЖелезоОстальное
Этот чугун обладает высокой износостойкостью в условиях трения скольжения при повышенных температурах, однако его стойкость к ударно-абразивному изнашиванию невысока. Чугун относится к классу серых чугунов с аустенитной матрицей. Структурные составляющие чугуна - графит
Ё
VI Сд) СЛ
4 Ю СЛ
и аустенит обладают низкой прочностью и легко разрушаются при воздействии абразивных частиц.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сплав, со- держащий, мас.%:
Углерод2,0-3,6
Кремний1,6-2,5
Марганец1,0-6,0
Титан1,0-5,0
Хром5,0-15,0
Алюминий0,1-1,5
ЖелезоОстальное
Структура данного сплава, состоящего из карбидов МеС и МетСз, равномерно рас- пределенных в аустенито-мартенситной матрице, обеспечивает ему высокую абразивную стойкость. Вместе с тем, применение титана в указанных количествах приводит к загрязнению чугуна неметалли- ческими включениями пленочного типа. Эти включения нарушают сплошность металла, являются зародышами трещин, которые развиваются в процессе ударного воздействия потоков дроби. В результате наблюдается отслаивание микроучастков поверхности, прилегающих к пленочным включениям, а также развиваются макротрещины, приводящие к поломке плит.
Целью изобретения является повыше- ние эксплуатационной стойкости плит при сохранении твердости в термообработан- ном состоянии.
Поставленная цель достигается тем, что чугун, легированный углеродом, кремнием, марганцем, титаном, хромом, алюминием и никелем, содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Углерод2-3,6
Кремний0,8-2,0
Марганец1,0-6,0
Титан0,05-0,8
Хром8,0-18,0
Алюминий0,02-0,5
Никель0,1-0,5
ЖелезоОстальное
Выплавка чугуна производилась в 150 кг индукционной печи. Разливка металла осуществлялась при 1480-1530°С.
Химический состав чугунов приведен в табл.1.
Чугуны подвергались закалке от 850- 870°С (время выдержки 2 ч) и отпуску при 2 00° С (2 ч).
Испытания проводились на дробемете типа 42216 (скорость вращения ротора 2240 об/мин, производительность по дроби до 350 кг/мин). Полученные данные представлены в табл.2.
Плиты, отлитые из чугуна составов 1-3, обладали большей износостойкостью по сравнению с известным чугуном, при этом они выходили из строя по причине истирания до появления сквозных дыр, в то время, как часть плит, изготовленных из известного чугуна, ломались, не выработав своего ресурса.
Проведенные испытания показали, что предлагаемый чугун обеспечивает повышение износостойкости защитных плит дробе- метных аппаратов в 1,2-1,4 раза при увеличении времени работы до появления первой трещины в 3,2-3,7 раза.
Формула изобретения Износостойкий чугун, преимущественно для защитных плит дробеметных аппаратов, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости при сохранении уровня твердости в термо- обработанном состоянии, он дополнительно содержит никель при следующем соотношении компонентов, мас,%: Углерод2,0-3,6
Кремний0,8-2,0
Марганец1,0-6,0
Хром8,0-18,0
Титан0,05-0,8
Алюминий0,02-0,5
Никель0,1-0,5
ЖелезоОстальное
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН | 1992 |
|
RU2102517C1 |
| Чугун для лопастей дробеметных аппаратов | 1991 |
|
SU1788069A1 |
| Белый жароизносостойкий чугун | 2022 |
|
RU2777733C1 |
| ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН | 1992 |
|
RU2039841C1 |
| ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН | 1991 |
|
RU2040576C1 |
| ЧУГУН | 2004 |
|
RU2262546C1 |
| Износостойкий чугун | 1990 |
|
SU1735386A1 |
| ЧУГУН | 2006 |
|
RU2319780C1 |
| Чугун | 1985 |
|
SU1285044A1 |
| ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН | 2009 |
|
RU2384641C1 |
Использование: для производства защитных плит дробеметных аппаратов, а также других деталей, подвергающихся интенсивному абразивному и ударно-абразивному изнашиванию. Сущность изобретения: чугун содержит, мас.%: С 2-3,6; Si 0,8-2,0; Мп 1-6; Сг 8-18; Ti 0,05-0,8; AI 0,02- 0,5; Ni 0,1-0,5, железо остальное. 2 табл
Таблица 1
50
Таблица 2
