Зносостійкий чавун

Зносостійкий чавун, що містить залізо, вуглець, кремній, марганець, нікель, хром, алюміній, титан, який відрізняється тим, що він додатково містить барій при такому співвідношенні компонентів, мас. %: вуглець 1,8-2,2 кремній 0,4-1,0 марганець 4,0 - 6,0 нікель 0,3-1,0 хром 1,5-3,0 алюміній 0,01-0,1 титан 0,1-0,5 барій 0,0001-0,001 залізо решта. Винахід належить до галузі чорної металургії і може бути використаний для виготовлення зносостійких деталей металургійного обладнання, захисних плит, молольних тіл та ін. Відомий зносостійкий чавун (А.С. СРСР №707987, кл. С22С37/08, 1980г.), який містить вуглець, кремній, марганець, нікель, хром, ванадій, титан та залізо при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: Вуглець 1,8-2,8 Кремній 0,4-0,6 Марганець 5,0-10,0 Нікель 0,1-2,0 Хром 0,5-2,0 Ванадій 0,2-0,4 Титан 0,03-0,1 Залізо Решта. Недоліком відомого чавуну є його низька ударно - абразивна зносостійкість, що не перевищує значень 0,7-0,8 відносних одиниць щодо сталі 110Г13Л. Найбільш близьким до по технічній суті є відомий зносостійкий чавун (Деклараційний патент України № 20040605134, кл С22С37/10, опубл. 2005р.), який містить вуглець, кремній, марганець, нікель, хром, алюміній, титан та залізо при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: Вуглець 1,4-1,8 Кремній 0,4-1,0 Марганець 6,0-11,0 Нікель 0,3-1,0 Хром 0,8-2,5 Алюміній 0,01-0,1 Титан 0,1-0,5 Залізо Решта. Недоліком відомого чавуну є, насамперед, його знижена ударно - абразивна зносостійкість. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення зносостійкого чавуну, в якому за рахунок введення додаткового компоненту та оптимізації складу забезпечується підвищення рівня ударно абразивної зносостійкості до значень, перевищую (19) UA (11) 87064 (13) (21) a200800013 (22) 02.01.2008 (24) 10.06.2009 (46) 10.06.2009, Бюл.№ 11, 2009 р. (72) БОБИРЬ СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ЛЕВЧЕНКО ГЕННАДІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ПЛЮТА ВАЛЕРІЙ ЛЕОНІДОВИЧ, БОБИРЬ СВІТЛАНА АНДРІЇВНА (73) ІНСТИТУТ ЧОРНОЇ МЕТАЛУРГІЇ ІМ. З.І. НЕКРАСОВА НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ (56) SU, 707 987, A, 05.01.1980 SU, 1 744 141, A1, 30.06.1992 UA, 64 063, A, 16.02.2004 UA, 5 520, U, 15.03.2005 RU, 2006111872, A, 27.10.2007 JP, 60-121254, A, 28.06.1985 C2 1 3 87064 4 чих показники сталі Х12МФ, що дозволить застоЗносостійкий чавун запропонованого складу совувати його замість цієї сталі у відповідальних виплавляли в печі опору та обробляли у формі відливках. алюміній - титан - барієвим модифікатором. Всього Поставлена задача вирішується тим, що знобуло відібрано 3 зразки сплаву запропонованого состійкий чавун, який містить залізо, вуглець, крехімічного складу та 2 зразки з вмістом компонентів, мній, марганець, нікель, хром, алюміній, титан, які виходять за межі запропонованого складу. Дододатково містить барій при наступному співвіддатково був також виплавлений чавун найбільш ношенні компонентів: близького складу, який модифікували в ковші тиВуглець 1,8-2,2 таном та алюмінієм. Кремній 0,4-1,0 Відливки проходили термічну обробку за таким Марганець 4,0-6,0 режимом: нагрівання до 1000°С, витримка при цій Нікель 0,3-1,0 температурі протягом 0,5 год., гартування в маслі. Хром 1,5-3,0 Відносну ударно-абразивну зносостійкість чаАлюміній 0,01-0,1 вунів вимірювали в лабораторному шаровому Титан 0,1-0,5 млині діаметром 300мм при розмелі корунду. ВідБарій 0,0001-0,001 носну ударно - абразивну зносостійкість зразків Залізо Решта. оцінювали по втраті їхньої ваги після випробовуТехнічний результат, який може бути одержавання впродовж 5 годин. Еталоном для вимірюний при використанні запропонованого зносостійвання слугувала сталь Х12МФ. кого чавуну, полягає у його високій зносостійкості. Хімічний склад досліджених чавунів наведеЗапропонований зносостійкий чавун відрізняний в таблиці. У складі чавуну знаходились, як ється за складом від відомих чавунів, що відповідомішки, сірка та фосфор. дає критерію «Новизна». В цій же таблиці наведена ударно-абразивна Модифікування сплаву барієм дозволяє одерзносостійкість досліджених зразків. Як можна бажати потрібну морфологію структури сплаву : почити з цих даних, відносна ударно-абразивна знодрібнення аустенітних зерен, рівномірне розподісостійкість відомого чавуну (№1) має знижений лення дисперсних карбідів, та ін., підвищити рівень, внаслідок великої кількості стабільного рівень зносостійкості. При меншій, ніж визначено аустеніту та відсутності в структурі сплаву дисперформулою, кількості барію - 0,0001%, модифікуюсних карбідів типу Ме7С3. чий вплив цього елементу не проявляється. Зразки 3-5 мають рівень зносостійкості на 30 При перевищенні кількості цього елементу в 45% більший, ніж у відомого чавуну, та перевищускладі сплаву більш ніж 0,001% утворюється значють рівень зносостійкості сталі Х12МФ. Структура на кількість шлаків з оксидами барію, знижуючи цього чавуну складається з мартенситу, метастазносостійкість сплаву, а модифікуючий вплив бабільного аустеніту та рівномірно розподіленими рію не покращується. частинками евтектичних та дисперсних карбідів типу Ме3С та Ме7С3. Таблиця Склад, % мас. Плавка № 1 (прототип) 2 3 4 5 6 Відносна ударноабразивна зносостійкість С Si Μn Ni Cr Al Ті Ba Fe 1,5 0,56 7,0 0,78 1,0 0,03 0,12 Решта 0,77 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 0,3 0,4 0,7 1,0 1,1 3,0 4,0 4,0 6,0 7,0 0,2 0,3 0,6 1,0 1,2 1,2 1,5 2,0 3,0 3,5 0,003 0,01 0,04 0,1 0,12 0,07 0,1 0,3 0,5 0,6 0,0001 0,0005 0,001 0,0015 Решта Решта Решта Решта Решта 0,89 1,05 1,11 1,09 0,93 Зразок 2 має знижений рівень зносостійкості внаслідок малої кількості дисперсних карбідів типу Мe7С3 в структурі чавуну при малому вмісті вуглецю, хрому та марганцю. Структура зразку 6 внаслідок підвищеної кількості вуглецю, марганцю та хрому складається із стабільного аустеніту, армованого крихким каКомп’ютерна верстка В. Мацело рбідним каркасом типу Ме3С, що приводить до руйнування цих карбідів при іспитах. Таким чином, більш висока зносостійкість запропонованого чавуну дозволить підвищити час роботи відповідальних деталей металургійного обладнання. 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