Белый чугун Советский патент 1979 года по МПК C22C37/06 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности изысканию cnjfaBOB для производства износостойких деталей, работающих в жестких условиях при резком изменении цикла нагрев-охлаждение, воздей ствии механических ударов, например, для валков горячей прокатки. Белые чугуны прочно утвердились как износостойкий материал. Однако широко применяющиеся в прокатном производстве литые отбеленные валки обладают невысокими механическими свойствами и низкой термической стой костью. Причиной этого является боль шое количеств.0 ледебуритной эвтектики , наблюдающейся в структуре рабо чего слоя чугунных валков в виде гру ббй сетки.. Структура ледебурита состоит из хрупкой цементитной основы, в которой распределены кристаллы относительно пластичного и вязкого перлита. Поэтому разрушение чугуна при работе в условиях термоциклирования и высоких механических нагрузок происходит по хрупкой фазе - эвтектическому цементиту. Частично проблему снижения хрупкости белого чугуна можно решить с помощью горячей деформации путем разрушения ледебуритной сетки.Однако пластичность и термическая стойкость деформированного чугуна недостаточно высоки,поскольку осколки эвтектического цементита могут служить инициаторами появления и развития трещин при эксплуатации изделий из чугуна. Другим методом повышения пластических и служебных свойств белого чугуна является частичная или полная замена ледебуритной эвтектики специальной, образующейся на базе твердого карбида, например карбида .ванадия. Ванадий интенсивно связывает углерод в специальные карбиды и образует более износостсэйкую ванадиевую эвтектику взамен ледебурита. К подобным- сплавам относится литая легированная сталь для валков, которая является наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, следующего химического состава., вес.%: Углерод1,0-2,О Кремний До 1,0 Марганец До 2,0 Хром0,,0 НикельДо 2,0

Молибден До 1,0 Ванадий 1,0-8,0 , Железо Остальное ij. Эта сталь имеет структуру, соето гщую из тонкодиф$еренийр6ванного перлита и розеточных колоний ванадиевой эвтектики. В поперечных сечениях колоний карбид ванадия ЛГС имеет вид многочисленных мелких удлиненных включений, расходящихся 43 одного центра. Карбиды ванадия часто выделяются по границам эвтектического и аустенитного зерна в виде цепочки удлиненных частиц, охрупчивая сталь, что является причиной появления трещин, при динамических нагрузках и резком изменении температуры. В случае горячей пластической деформации в стали подобног типа наблюдается сильная карбидная . неол,ородность, связанная в особенностями кристаллизации ванадиевой эв тектики. Для ее устранения требуется очень большая степень деформации.

Целью изобретения является повьошенне термической стойкости и износостойкости.

Данная цель достигается тем, чугун, содержащий углерод, кре марганец, молибден, хром, ванад железо, дополнительно содержит тан при следующем соотношении кнентов, вес.%:

Углерод

1,7 -2,4

Кремний 0,3 -0,6

Марганец

0,4-0,6

Молибден 0,2 -0.,4

Хром 0,9 -1,5 Ванадий 2,0 -6,0 Титан 0,02-0,15 Железо Остальное

В качестве примесей он содержит фосфор до О.,03% и серу до 0,02%.

Добавки титана значительно измельчают литую структуру чугуна, способствуя повышению механических и специальных свойств.

Химический состав, термическая стойкость и износостойкость предложенного из известного чугунов приведены в таблице.

Предло0,55 0,54 0,27 1,03 женный 2,0 о ,56 0,55 V,22 1,17 3,29 0,023 бО-вО 13,4 3,39 0,059 95-12 12,2