Марганцевистий чавун

Марганцевистий чавун, що містить залізо, вуглець, кремній, марганець, хром, мідь, магній, який відрізняється тим, що він додатково легований алюмінієм при такому співвідношенні компонентів, мас. %: вуглець _ 3,0 - 4,0 кремній ~ 3,0 - 4,0 марганець 6,0 - 9,0 хром 0,3-0,8 мідь 0,5 - 1,5 магній ' 0,03-0,1 алюміній 0,01-0,1 залізо решта. Корисна модель належить до галузі металургії І може бути використана для виготовлення елементів броні шарових млинів, мелючих тіл та ін. В авторському свідоцтві [1] наведено склад марганцевистого зносостійкого чавуну, який містить залізо, вуглець, хром, марганець, кремній, кальцій при відповідному співвідношенні компонентів, мас.%: вуглець 3,1-4,9 кремній 5,1-5,8 марганець 9,0-10,8 кальцій 0,01-0,3 залізо Решта. Цей чавун має абразивну зносостійкість в 1,52,0 рази вищу, ніж у сталі 110Г13Л, що недостатньо для його використання в різноманітних деталях металургійного обладнання. Найбільш близьким за складом до запропонованого є чавун [2], який містить вуглець, кремній, марганець, хром, мідь, магній та залізо при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: вуглець 2,2-3,4 кремній 1,5-3,5 марганець 3,5-6,0 хром 0,05-0,25 мідь 0,5-2,5 магній " 0,03-0,12 залізо Решта Відомий склад чавуну забезпечує отримання половинчатої аустеніто-мартенситної' структури з кулястим графітом. Недоліком цього чавуну є, на самперед, його низька абразивна зносостійкість у відливках значної товщини та маси. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення зносостійкого чавуну, в якому за рахунок введення додаткового компоненту та оптимізації складу забезпечується підвищення рівня абразивної зносостійкості, що дозволить застосовувати у відповідальних відливках. Поставлена задача вирішується тим, що чавун, який містить залізо, вуглець, кремній, марганець, хром, мідь, магній, згідно з корисною моделлю, додатково легований алюмінієм при наступному співвідношенні компонентів: вуглець 3,0-4,0 кремній 3,0-4,0 марганець 6,0-9,0 хром 0,3-0,8 мідь 0,5-1,5 магній 0,03-0,1 алюміній 0,01-0,1 залізо Решта Цей чавун виплавляли в вагранці та розливали в піскові форми на відливки броневих футерувальних плит вагою 200-400кг. Модифікування чавуну алюмінієм та магнієм виконували в ковші. Всього було відібрано 3 зразки чавуну запропонованого хімічного складу та 2 зразки з вмістом компонентів, які виходять за межі запропонованого складу Додатково був також виплавлений чавун no A.C. №487158 (найближчий аналог), який модифікували магнієм. CD 00 7786 Відливки проходили термічну обробку за таким режимом1 нагрівання до 900сС, витримка при цій температурі протягом 1 год., охолодження на повітрі до кімнатної температури, а потім відпускання при 250°С протягом Згод. Іспит на абразивну зносостійкість чавунів виконували а лабораторному шаровому млині при помолі цементного клінкеру. Відносну зносостій кість зразків оцінювали по втраті їхньої ваги після випробовування впродовж 100 годин. Еталоном для вимірювання слугувала загартована сталь 110Г13Л. Хімічний склад досліджених чавунів наведений в таблиці 1. У складі чавуну знаходились, як домішки, сірка та фосфор. Таблиця 1 Плавка № 1 прототип 2 3 4 5 6 С 3,0 2,8 3,0 3,5 4,0 4,2 Si Mn 3,0 5,0 2,5 5,0 3,0 6,0 3,5 7,8 4,0 9,0 4,5 10,0 Склад, Сг Си 0,2 1,2 0,2 0,3 0,3 0,5 0,5 1,0 0,8 1,5 1,0 2,0 % мас. Щ Al 0,05 0,02 0,007 0,03 0,01 0,06 0,05 0,1 0,1 0,2 0,15 В цій же таблиці наведена відносна абразивна зносостійкість досліджених зразків. Як можна бачити з цих даних, відносна абразивна зносостійкість відомого чавуну (№1) має знижений рівень, внаслідок наявності великої кількості перлітної складової. Зразки 3-5 мають рівень зносостійкості на 60-100% більший, ніж у відомого чавуну. Структура цього чавуну складається з метастабільного аустеніту, мартенситу, кулястого графіту та рівномірно розподіленими частинками евтектичних карбідів. Зразок 2 має знижений рівень зносостійкості, внаслідок наявності в структурі великої кількості перліту та пластинкового графіту. Структура зразку 6 внаслідок великої кількості вуглецю, марганцю та хрому складається із стабільного аустеніту, та графіту неправильної форми. Відсутність мартенситу приводить до зниження зносостійкості чавуну. Модифікування чавуну алюмінієм дозволяє одержати потрібну морфологію структури чавуну : Комп'ютерна верстка В. Мацепо Fe Решта Решта Решта Решта Решта Решта Відносна абразивна зносостійкість 2,1 2,0 3,3 4,2 3,5 2,9 подрібнення аустенітних зерен, рівномірне розподілення карбідів, та ін., підвищуючи рівень зносостійкості. Введення алюмінію в зазначеній кількості підвищує засвоєння та модифікуючу дію магнію. При меншій, ніж визначено формулою, кількості алюмінію, модифікуючий вплив цього елементу не проявляється. При перевищенні кількості алюмінію в складі чавуну більш ніж 0,1%, ніякого додаткового впливу не спостерігається.. Більш висока зносостійкість запропонованого чавуну дозволить підвищити час роботи деталей металургійного обладнання. Література 1. Н.В.Бабец, В.И.Малеванный, А.Ойнайрбаев, М.Я.Молчанов, А.В.Швецов, Н.А.Бабец. Марганцовистый чугун. А.С. СССР №834205, кл. С22С37/10, 1981г 2. А.В. Маюрников, И.А. Фомичев, В.В Маюрников Чугун А.С. СССР №487158, кл. С22С37/00, 1975г. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601