Сплав на основе железа Советский патент 1979 года по МПК C22C38/42 

Изобретение касается изыскания ма риалов для производства коррозионностойкого литья в химической прогиЕЫшленности для изготовления корпусов и рабочих колес насосов, запорной ар туры. Наиболее близким к предлагаемому сплаву является сплав на основе железа, имеющий следующий состав, вес. Углерод0,9-1 Кремний12-13 Медь1,4-1,5 Никель0,9-1 Хром0,9-1 ЖелезоОстальное 1 Однако такой сплав имеет сравнительно невысокую прочность, относитс к труднообрабатываемым материалам, ввиду низкой оптимальной скорости об работки. При скорости резания ЗОм/мин стойкость резца составляет 45 мин. Цель изобретения - повышение npo4 ностных характеристик и улучшение об рабатываемости- резанием. Это достигается тем, что предлага емый сплав дополнительно содержит ре коземельные металлы при следующем со ношении комнонентов, вес.%: Углерод-0,9-1 Кремний12-13 1,4-1,5 0,9-1 Никель 0,9-1 0,1-0,15 Остальное. Железо Температура заливки сплава - 1300 С. Для испытания на изгиб отливают в сырую форму три образца диаметром 30 мм и длиной 400 мм. Предел прочности при растяжении определяют на литых образцах (ГОСТ 1497-61) с .циаметром расчетного сечения 15 мм. Испытаниям на ударную вязкость подвергают образцы диаметром 20 мм и длиной 50-60 мм без на.цреза. Коррозионную стойкость сплава определяют весовым методом. Испытаниям подвергают три образца (от каждой плавки) диаметром 18 мм и длиной 10мм в 40%-ном растворе серной кислоты с температурой сре.цы . Продолжительность испытания составляет 400 ч. Исследованиям на обработку подвергают образцы диаметром 80 мм и .илиной 150 мм на токарно-винторезном станке 1М61. Режим резания: скорость резания 50 м/мин, глубина резания 1 мм, подача 0,11 .мм/об. Режущий инструмент: неперетачиваемые пластинки ВКВ, угол наклона главной режуще) кромки 5, главный и вспомогательный углы в плане, соответственно, 45 и 45, передний угол равен .нулю, главный задний угол - Ю. Износ измеряют по задней грани на микроскопе ММИ-2.

Испытания на изгиб и растяжение проводят на машине УММ-20, испытания на ударную вязкость - на маятниковом

копре МК-30 при расстоянии между опорами 40 мм. Состав сплава контролируют химическим и фотоколориметрическим анализом, который проводят в лаборатории завода. Плавки проводили в .одинаковых условиях, но с различным содержанием РЗМ.

В таблице приведены результаты испытаний сплавов на основе железа.

fMоо

о о о

ГУ

т00-н

li VOГП ч- 1Л

ооо

о о о

с о о

о о о

чипо

о

о

(N

m

п

о

LT)

1Л tN

о

гм гг

о

« см

го

п ст

оо

т

При скорости резания 50 м/мин стойкость резца составляет 90 мин и больше.

Предлагаемый состав имеет повышенные прочностные характеристики и улучшенную обрабатываемость резанием.

Так, предел прочности при растяжении повышается в сравнении с известным в среднем на 20-30%, увеличивается также допустимая- скорость резания на 66% и стойкость резца на 100%.

Формула изобретения

Сплав на основе железа, содержащий углерод, кремний, медь, хром, никель, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных характеристик и улучшения обрабатываемости , резанием, он дополнительно содержит редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод0,9-1

Кремний12-13

5 Медь1,4-1,5

Никель0,9-1

Хром0,9-1

Редкоземельные

металлы0,1-0,15

10 ЖелезоОстальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Суходольская Е. А. и Одарченко В. В. Комплексное легирование высо5 кокремнистых сплавов. Киев, Технология и организация производства , W 8, 1976.