Стійкий проти спрацювання чавун

Стійкий проти спрацювання чавун до складу якого входять вуглець хром, марганець, кремній, залізо, який відрізняється тим, що компоненти узято у такому співвідношенні (мас %) вуглець 2,0-2,5 хром 6,0-12,0 марганець 3,0-6,0 кремній 1,0-2,0 залізо решта Відомим Є також стійкий проти спрацювання сплав, що прийнято за прототип Його склад (мас %) (3) вуглець 1,58-2,2 хром 0,27-3,03 кремній 0,29-2,84 марганець 4,2-6,29 РЗМ 0,5 залізо решта Цей чавун більш економно легований, ніж попередні але його СТІЙКІСТЬ проти спрацювання нижча за них В основі винаходу - завдання удосконалення складу стійкого проти спрацювання чавуну шляхом зміни процентного співвідношення компонентів, чим досягається висока СТІЙКІСТЬ проти спрацювання при зниженні собівартості чавуну Згідно З винаходом вуглець, хром марганець, кремній, що містить стійкий проти спрацювання чавун узято у такому співвідношенні (мас %) вуглець 2,0-2,5 хром *'* • * 6,0-12,0 марганець 3,0-6,0 кремній ' 1,0-2,0 залізо решта Запропоноване співвідношення компонентів у поєднанні з подальшою термообробкою дозволяє реалізувати ефект самозагартовування при абразивному ДІЯННІ та виключити зі складу стійкого проти спрацювання чавуну нікель, моліб О) о 50%) та підвищенню його стабільності що знижує СТІЙКІСТЬ проти спрацювання Менш, ніж 6 0% хрому не забезпечує достатню СТІЙКІСТЬ проти спрацювання через порівняно невеличку долю карбідів урому в структурі Якщо хрому завбільшки 12% і КІЛЬКІСТЬ вуглецю по верхий границі, підвищується крихкість чавуну та зменшується ударно-абразивна СТІЙКІСТЬ проти спрацювання Чавун запропонованого складу виплавляють в електропечах В них завантажують шихту Із сталевого брухту чушкового чавуну феромарганцю та шлакоутворюючих компонентів у визначених пропорціях Після розплавлення та доведення складу до потрібного плавку розпивають по ковшах, попередньо засипавши їх дінця певною кількістю феросиліцію Чавун розливають у форми Виливні деталі обчищують від пригару, відрізують додаток Термообробка зливків складається з попереднього нагріву та витримуванні Таблиця 1 Варіанти ХІМІЧНОГО складу запропонованого стійкого проти спрацювання чавуну Вміст компонентів, мас % Компоненти 1 2 3 4 s вуглець хром марганець кремній РЗМ залізо 1,5 5,0 2,0 0,5 решта 2.0 6,0 3,0 1,0 решта 2,2 8,0 5,0 1.5 решта 2,5 12,0 6,0 2,0 решта 3,0 15,0 8,0 2,5 решта в 2,0 2,0 1,5 5,2 0,5 решта Примітка Склади 1 15 мають позаграничне значення компонентів, склади 2-4 - запропонований чавун, 6 - оптимальний склад відомого сплаву Таблиця 2 Абразивна стійкість проти спрацювання запроткжованого чавуну порівняно з прототипом після гартування від 950°С і вір пускання при 200°С Номер складу Відносна стійкість проти спрацювання 1 *0,8 2 1,5 3 (оптимальний склад) 4 1,9 1Я УКРАЇНА (19) UA (и) 34609 (із) А (51) 6С22С37/06 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД видається під відповідальність власника патенту (54) СТІЙКИЙ ПРОТИ СПРАЦЮВАННЯ ЧАВУН (21)98073667 (22)10.07.1998 (24)15.03.2001 (46) 15.03 2001, Бюл. № 2, 2001 р. (72) Малінов Леонід Соломонович, Малінов Володимир Леонідович (73) ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Винахід має відношення до металургії, а саме до виробництва стійких проти спрацювання чавунів. У цій галузі досі не вирішено проблему створення економічних стійких проти спрацювання чавунів. Відомим є стійкий проти спрацювання чавун (мас.%): (t) вуглець 2,2-2,8 хром 12,4-16,0 марганець 1,8-2,5 кремній 0,4-0,8 нікель 0,8-1,2 молібден 0,2-0,4 . титан 0,12-0,18 ванадій 0,25-0,40 залізо решта Цей чавун виявляє свої переваги при абразивному зношуванні. Але він містить такі дефіцитні елементи, як нікель, молібден та ванадій. Відомим є й стійкий проти спрацювання чавун (мас. %): (2) вуглець 2,8-3,2 хром 21,0-26,0 марганець 0,1-0.5 кремній 0,05-0,2 молібден 0,4-1,0 ванадій 0,3-0.7 мідь 0,1-0,4 0,001-0,01 бор сурма 0,008-0,012 залізо решта Але цей чавун теж містить дефіцитні елементи - молібден, ванадій, мідь. (57) Стійкий проти спрацювання чавун, до складу якого входять вуглець, хром, марганець, кремній, залізо, який відрізняється тим, що компоненти узято у такому співвідношенні (мас.%): вуглець 2,0-2,5 хром . ' 6,0-12,0 марганець 3,0-6,0 кремній 1,0-2,0 залізо решта. Відомим є також стійкий проти спрацювання сплав, що прийнято за прототип. Його склад (мас. %): (3) вуглець 1,58-2,2 хром 0,27-3,03 кремній 0,29-2,84 марганець 4,2-6,29 РЗМ 0,5 залізо . решта Цей чавун більш економно легований, ніж попередні, але його стійкість проти спрацювання нижча за них. В основі винаходу - завдання удосконалення складу стійкого проти спрацювання чавуну шляхом зміни процентного співвідношення компонентів, чим досягається висока стійкість проти спрацювання при зниженні собівартості чавуну. Згідно з винаходом вуглець, хром, марганець, кремній, що містить стійкий проти спрацювання чавун, узято у такому співвідношенні (мас. вуглець 2,0-2,5 хром 6,0-12,0 марганець 3,0-6,0 кремній 1,0-2,0 залізо решта Запропоноване співвідношення компонентів у поєднанні з подальшою термообробкою дозволяє реалізувати ефект самозагартовування при абразивному діянні та виключити зі складу стійкого проти спрацювання чавуну нікель, молібден, ванадій, зберігаючи при цьому потрібну стійкість проти спрацювання. Нижчий за 2% вміст вуглецю зменшує кількість карбідної фази і, від о о (О со оГ 34609 при 600°С 1-3 год (у залежності від маси деталей), подальшої аустенітизаци та охолодження на повітрі (нормалізація) У випадках абразивного спрацювання деталей при відсутності динамічних навантажень нормалізацію здійснюють від температур 900-950°С При інтенсивному ударно-абразивному ДІЯННІ температура аустенітизаци дорівнює 1000-1100°С У таблиці 1 наведені варіанти складів запропонованого стійкого проти спрацювання чавуну Запропонований стійкий проти спрацювання чавун не містить дефіцитні легуючі елементи (Ni Mo, V. РЗМ), а за СТІЙКІСТЮ проти спрацювання перевершує чавун, який прийнято за прототип (табл 2) Наведені дані свідчать про те. що запропонований чавун не містить дефіцитні елементи й перевершує відомий сплав за рівнем абразивної СТІЙКОСТІ проти спрацювання Література 1 Ткаченко Ф К . Ефременко В Г, Тихонюк Л С , Гоголь А Б Теплостойкость хромистого чугуна для футеровок доменного цеха // МиТОМ 1996, №12 - С 23-25 2 Колокольцев В М , Миляев А Ф . Турбаев А А Чугун - А с 1663042 СССР МКИ* С 23 С 37/05 Заявл 28 03 89 Ns 4668829/02, Олубл 15 07 91,Бюл №26 3 Микроструктура и свойства высокоуглеродистой износостойкой стали со средним содержанием марганца / Yu Huashun, t i Xiuznen, Liu Zhigiang, Yang Shihao // ZhuzaoFoundry - 1966 - № 4 - С 18-21. - Кит. ред англ повідно, абразивну стійкість проти спрацювання Більший за 2,5% вміст вуглецю робить чавун крихким через підвищену КІЛЬКІСТЬ карбідів Вміст марганцю 3,0-6,0% є оптимальним При меншій його кількості та кількості хрому по нижчій границі для отримання в структурі метастабільного аустеніту й реалізації ефекту самозагартовування у процесі абразивного діянНЙ потрібна аустенітизація при t=1100°С. що у багатьох випадках неможливо здійснити в умовах виробництва, тому, що термічні печі розраховані здебільшого на експлуатацію при 1000°С Більш НІЖ 6,0% марганцю, призводить до отримання в структурі великої КІЛЬКОСТІ аустеніту (>50%) та підвищенню його стабільності, що знижує СТІЙКІСТЬ проти спрацювання Менш, ніж 6,0% хрому, не забезпечує достатню стійкість проти спрацювання через порівняно невеличку долю карбідів хрому в структурі Якщо хрому завбільшки 12% і КІЛЬКІСТЬ вуглецю по верхній границі, підвищується крихкість чавуну та зменшується ударно-абразивна стійкість проти спрацювання Чавун запропонованого складу виплавляють в електропечах В них завантажують шихту із сталевого брухту, чушкового чавуну, феромарганцю та шлакоутворюючих компонентів у визначених пропорціях Після розплавлення та доведення складу до потрібного плавку розливають по ковшах, попередньо засипавши їх дінця певною КІЛЬКІСТЮ феросиліцію Чавун розливають у форми Виливні деталі обчищують від пригару, відрізують додаток Термообробка зливків складається з попереднього нагріву та витримуванні Варіанти ХІМІЧНОГО складу запропонованого стійкого проти спрацювання чавуну Вміст компонентів, мас. % Компоненти 1 4 5 2 3 вуглець хром марганець кремній РЗМ залізо 2.0 6,0 3.0 1.0 решта 1,5 5,0 2.0 0,5 решта 2.2 8.0 5,0 1,5 решта 2.5 12.0 6,0 2,0 решта 3.0 15,0 8,0 2,5 решта Таблиця 1 6 2.0 2,0 1,5 5.2 0,5 решта Примітка Склади 115 мають позаграничне значення компонентів, склади 2-4 - запропонований чавун, 6 - оптимальний склад відомого сплаву Таблиця 2 Абразивна СТІЙКІСТЬ проти спрацювання запропсжованого чавуну порівняно з прототипом після гартування від 950°С і від пускання при 200°С Відносна стійкість проти спрацювання Номер складу 1 '0,8 2 1,5 3 (оптимальний склад) 4 1,9 5 6(прототип) 1,8 1,0 1,0 34609 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна. 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03