SU1171554A1

SU1171554A1 - Cast iron

Info

Publication number: SU1171554A1
Application number: SU833704374A
Authority: SU
Inventors: Евгений Игнатьевич Марукович; Михаил Иванович Карпенко; Мечисловас Винцович Жельнис; Пранас Владович Землявичюс
Original assignee: Каунасский Литейный Завод "Центролит"; Могилевское Отделение Физико-Технического Института Ан Бсср
Priority date: 1983-12-05
Filing date: 1983-12-05
Publication date: 1985-08-07

Abstract

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий, кальций, азот, один элемент из группы содержащей церий, и железо, отличающийс тем, что, с целью повьшени износостойкости при сухом трении в услови х нагрева поверхностей трени до 500 С, он дополнительно содержит барий, а группа - магний и сурьму при следующем соотношени компонентов, мас.%: 3,4-3,7 Углерод 2,0-2,3 Кремний 0,3-0,7 Марганец 0,1-0,5 Хром 0,1-0,8 Никель 0,03-0,12 Алюминий 0,01-0,05 Кальций 0,01-0,05 АЗОТ Один элемент из группы, соS держащей: (Л церий сурьму 0,01-0,05 магний 0,01-0,24 Барий Железо ОстальноеCAST IRON containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, aluminum, calcium, nitrogen, one element from the group containing cerium, and iron, characterized in that in order to increase wear resistance under dry friction under conditions of friction surfaces heating to 500 ° C , it additionally contains barium, and the group - magnesium and antimony in the following ratio of components, wt.%: 3.4-3.7 Carbon 2.0-2.3 Silicon 0.3-0.7 Manganese 0.1-0 , 5 Chromium 0.1-0.8 Nickel 0.03-0.12 Aluminum 0.01-0.05 Calcium 0.01-0.05 NITROG One element from the group containing: (L cerium antimony 0.01 -0.05 mg 0.01-0.24 Barium F lezo rest

Description

ел елate

4; 1 Изобретение относитс к метаплур гии, в частности к разработке соста вов чугуна дл изготовлени деталей работающих в услови х сухого трени с ударными перегрузками. Целью изобретени вл етс повьш ние износостойкости при сухом трени в услови х нагрева поверхностей тре ни до 500 С. Примеры получени известного и предложенного составов чугуна и их свойствами приведены в таблице. Пример. Приведены опытные плавки износостойких чугунов на ших те, включающей возврат прессового цеха, передельные чугуны, карбюриза тор, феррохром,ферроникель, силикаль ций, азотированный ферроалюминий и другие ферросплавы. Износостойкие чугуны известного и предложенлого составов (таблица) выплавл ют в индукционных печах с кварцитовыми тигл ми емкостью 150 кг. Азот ввод т в конце плавки с использованием азотированных ферросплавов . Микролегирование ферробарием провод т в разливочных ковшах. Чугун предложенного состава отли чаетс от известного дополнительным введением бари , снижением концентрации марганца и кремни и снижение относительно дорогосто щих и дефицитных компонентс з, заметно снижающих ударную в зкость чугунов в отливках - ванади и титана. Титан исключен из состава чугуна, так как он увеличивает содержание неметаллических , включений, способствует охрупчиванию литой структуры и снижению стабильности механических свойств, особенно пластических. Ванадий исключен как дорогосто щий компонент, увеличивающий отбел отли вок и снижающий стабильность структуры и фрикционных средств. Барий в износостойком чугуне .при концентрации 0,01-0,24 мас.% микролегирует твердый раствор, измельчает литую структуру чугуна в отливках , улучшает форму графита и неметаллических включений и повьапает 42 п гастические свойства, что обеспечи вает существенное повышение износостойкости в услови х сухого трени сольжением и при фрикционном износе с температурой до . При концентрации бари до 0,01 мас.% его вли ни на структуру и износостойкость при сухом трении сказываетс незначительно , а при концентрации бари более 0,24 мас.% снижаетс фрикционна теплостойкость и другие фрикционные свойства, снижаетс динамическа прочность чугуна в отливках. Дп определени содержани бари в предложенном чугуне используют метод микрорентгеноспектрального анализа. Уменьшение концентрации марганца до 0,3-0,7 мас.% обеспечивает снижение отбеливающего вли ни в литых издели х и увеличение динамической прочности и фрикционной теплостойкости , что способствует повышению износостойкости при сухом трении. При концентрации марганца более 0,7 мас.% отмечаетс снижение динамической прочности износостойкого чугуна в отливках. Снижение концентрации кремни до 2,0-2,3 мае.% при сохранении содержани углерода и других графитизирующих добавок повьшает гетерогенность и стабильность структуры при сухом трении, снижает дисперсность графита и структуры, что способствует повышению износостойкости . При концентрации кремни до 2,0 мас.% увеличиваетс отбел и снижаютс хтастическйе свойства, а при увеличении содержани кремни более 2,3 мас.% - укрепл етс структура и снижаетс стабильность фрикционных свойств. Замена цери сурьмой или магнием вл етс равносильной по их вли нию на свойства чугуна, однако это зкономически вл етс более целесообразным . ( Детали, изготовленные из чугуна предложенного состава, oбJJaдaют повьшенной надежностью и долговечностью .four; 1 The invention relates to metalworking, in particular to the development of cast iron for the manufacture of parts working under dry friction conditions with impact overloads. The aim of the invention is to increase the wear resistance under dry friction under conditions of heating the surfaces of tritons to 500 ° C. Examples of the preparation of the known and proposed cast iron compositions and their properties are shown in the table. Example. Experimental smelting of wear-resistant cast irons on ours, including the return of the press shop, pig iron, carburizer tor, ferrochrome, ferronickel, silicalcium, nitrated ferroaluminium and other ferroalloys are given. Wear-resistant cast irons of known and proposed compositions (table) are smelted in induction furnaces with 150 kg quartzite crucibles. Nitrogen is introduced at the end of smelting using nitrated ferroalloys. Microalloying with ferrobarium is carried out in casting ladles. The cast iron of the proposed composition differs from the known addition of barium, a decrease in the concentration of manganese and silicon, and a decrease in the relatively expensive and scarce components, which significantly reduce the toughness of the iron in castings — vanadium and titanium. Titanium is excluded from the composition of cast iron, as it increases the content of non-metallic inclusions, contributes to embrittlement of the cast structure and reduce the stability of the mechanical properties, especially plastic. Vanadium is excluded as a costly component, which increases chipping of the castings and reduces the stability of the structure and friction means. Barium in wear-resistant cast iron. At a concentration of 0.01–0.24 wt.%, It microlegs a solid solution, crushes the cast structure of cast iron in castings, improves the shape of graphite and non-metallic inclusions, and exhibits 42p astic properties, which ensures a significant increase in wear resistance under conditions dry friction by saltation and friction wear with temperature up to. At a barium concentration of up to 0.01 wt.%, Its effect on the structure and wear resistance during dry friction is not significant, and at a barium concentration of more than 0.24 wt.%, Frictional heat resistance and other frictional properties decrease, and the dynamic strength of cast iron in castings decreases. Dp determination of barium content in the proposed iron uses X-ray microanalysis method. A decrease in the concentration of manganese to 0.3–0.7 wt.% Provides a reduction in the whitening effect in cast products and an increase in dynamic strength and frictional heat resistance, which contributes to an increase in wear resistance during dry friction. When the concentration of manganese is more than 0.7 wt.%, A decrease in the dynamic strength of wear-resistant cast iron in castings is noted. Reducing the silicon concentration to 2.0-2.3% by mass while maintaining the carbon content and other graphitizing additives increases the heterogeneity and stability of the structure during dry friction, reduces the dispersity of graphite and the structure, which contributes to increased wear resistance. When the silicon concentration is up to 2.0 wt.%, The chill is increased and the htastic properties are reduced, and with an increase in the silicon content of more than 2.3 wt.%, The structure is strengthened and the stability of the frictional properties is reduced. Replacing cerium with antimony or magnesium is equivalent in their effect on the properties of cast iron, but this is economically more appropriate. (Parts made of cast iron of the proposed composition, provide increased reliability and durability.

Claims

CAST IRON containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, aluminum, calcium, nitrogen, one element from the group containing cerium, and iron, characterized in that, in order to increase wear resistance during dry friction under conditions of heating of friction surfaces to 500 C, it additionally contains barium, and the group contains magnesium and antimony in the following ratio of components, wt.%:

Carbon 3.4-3.7 Silicon 2.0-2.3 Manganese 0.3-0.7 Chromium 0.1-0.5 Nickel 0.1-0.8 Aluminum 0.03-0.12 Calcium 0.01-0.05 Nitrogen 0.01-0.05 One item from the group holding: cerium antimony magnesium 0.01-0.05 Barium 0.01-0.24 Iron Rest

1 1171554