Чугун Советский патент 1981 года по МПК C22C37/00 

(54) ЧУГУН

Изобретение относится к черной металлургии и может быть применено дня валков чистовых клетей сортовых станов.

Дальнейшее поньшение стойкости и надежности деталей металлургического оборудования, преимущественно прокатных валков, неразрывно связано с созданием новых высокотвердых и термостойких материалов, отличающихся малой склонностью к выкрашиванию рабочей поверхности. Удовлетворить таким требованиям может сплав, содержащий в структуре некоторое количество остаточного аустенита, распадом которого можно управлять путем использования никотемпературной термообработки.

Известен чугун р следующего химического состава, вес.%:

Углерод 2,5-3,2

Кремний I,5-2,5

Марганец 0,8-1,2

Хром 0,4-0,7

2,0-2,4

н

0,5-0,9

0,02-0,05

0,05-0,15

0,2-0,4 0,01-0,03 Остальное

Этот чугун обладает повышенной контактной вьшосливостью, однако имеет недостаточную твердость, а следовательно, и износостойкость.

Наиболее близок к предлагаемому составу по технической сущности и достигаемому результату чугун 2j следующего состава, вес.%:

Углерод

2,0-4,0

Кремний 0,2-2,0

Марганец До 10,0 До 4,0

Хром 5,0-6,5

Никель

Ванадий До 2,0

Молибден До 1,0

Железо Остальное

3

Несмотря на то, что в известном чугуне достигается высокий уровень твердости, однако он тяжело обрабатьшается и имеет низкую термостойкость.

Цель изобретения - улучшение обрабатываемости в литом состоянии и повьшение: твердости и термостойкости после низкотемпературного отжига.

Это достигается тем, что в чугун содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, молибден, железо, дополнительно вводится титан, церий, медь при следуиидем соотношении элементов, вес.%:

Углерод 1,8-3,5

Кремний 0,5-0,9

Марганец 1,0-6,0

Хром 1,0-3,0

Никель 1,0-6,0

Ванадий 0,1-1,0

Молибден 0,2-1,0

Титан 0,05-0,2

Церий 0,05-0,2

Медь 0,2-1,2

Железо Остальное

Добавка в чугун титана способствет измельчению зерна, а церия - умешает содержание серы. Все это позво ляет повысить термостойкость чугуна. Количество вводимых титана и церия должно находиться в пределах 0,05-0,2%. Ниже этого содержания отсутствует эффект модифицирования {количество титана недостаточно для образования дополнительных центров

24

кристаллизации, а церия не достает для связывания серы) , а вьш1е - возрастает число неметаллических включений, что ухудшает качество металла.

Легирование медью улучшает обрабатываемость чугуна и позволяет снизить содержание никеля, что уменьшает его стоимость при сохранении высокой износостойкости. Оптимальное количество вводимой меди определяют по пределу ее растворимости. При этом следует учитывать, что с увеличением в чугуне количества никеля растворимость меди возрастает, что обеспечивает улучшение обрабатьшаемости сплава.

Химический состав и значения твердости предложенного и известного чугунов приведены в таблице. Выплавку чугуна производят в 200 кг индукционной электропечи с кислой футеровкой. Щихта состоит из стального лома, чугуна марки ЛК, электродного боя. Легирующие добавки вводят в печь (феррохром, феррованадий, никель, марганец, молибден, медь) и частично в ковш (ферротитан и ферроцерий). Заливку металла производят в сухие песчаные формы.

Исследования свойств предлагаемого чугуна показали, что твердость в литом состоянии не превьш1ает 370 НЕ, а после низкотемпературной обработки изделий из этого сплава достигает 529 НВ. Предлагаемый чугун по уровню твердости может использоваться для прокатных валков чистовых клетей.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий молибден, железо, отличающийся тем, что, с целью улучшения обрабатьшаемости в яитом состоянии и повьшения твердости после низкотемпературного отжига,он дополнительно содержит титан, церий, медь при следующем соотношении компонентов Bec.%i

Углерод 1,8-3,5

Кремний 0,5-0,9

Марганец 1,0-6,0

Хром 1,0-3,0 Никель 1,0-6,0 Ванадий 0,1-1,0 Молибден 0,2-1,0 Титан 0,05-0,2 Церий 0,05-0,2 Медь 0,2-1,2 Железо Остальное

Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе

2.Патент Японии № 47-49407, кл. 10 j 184, 1972.