SU1663040A1 - Cast iron alloying additive - Google Patents
Cast iron alloying additive Download PDFInfo
- Publication number
- SU1663040A1 SU1663040A1 SU894676054A SU4676054A SU1663040A1 SU 1663040 A1 SU1663040 A1 SU 1663040A1 SU 894676054 A SU894676054 A SU 894676054A SU 4676054 A SU4676054 A SU 4676054A SU 1663040 A1 SU1663040 A1 SU 1663040A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- magnesium
- beryllium
- cast iron
- iron
- phosphorus
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к металлургии, в частности к составам лигатур дл износостойких чугунов доэвтектического состава. Цель - снижение износа в услови х полусухого трени и повышени эксплуатационной стойкости чугуна. Лигатура содержит медь, алюминий, фосфор, углерод, нитриды хрома, карбонитриды титана, магний, бериллий и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: медь 12 - 15The invention relates to metallurgy, in particular to compositions of master alloys for wear-resistant cast irons of the hypoeutectic composition. The goal is to reduce wear under conditions of semi-dry friction and increase the operational durability of cast iron. The master alloy contains copper, aluminum, phosphorus, carbon, chromium nitrides, titanium carbonitrides, magnesium, beryllium and iron in the following ratio of components, wt.%: Copper 12 - 15
алюминий 6 - 8aluminum 6 - 8
фосфор 5 - 10phosphorus 5 - 10
углерод 0,07 - 0,3carbon 0.07 - 0.3
нитриды хрома 22 - 27chromium nitrides 22 - 27
карбонитриды титана - 10 - 15titanium carbonitrides - 10 - 15
магний 6 - 11magnesium 6 - 11
бериллий 0,2 - 0,7 и железо остальное. Дополнительный ввод в состав лигатуры нитридов хрома, карбонитридов титана, магни и берилли обеспечивает повышение на 20 - 30% эксплуатационных характеристик чугуна за счет комплексного модифицирующего и микролегирующего действи . 2 табл.beryllium 0,2 - 0,7 and iron the rest. The addition of chromium nitrides, titanium carbonitrides, magnesium and beryllium to the ligatures provides an increase of 20–30% in the performance characteristics of cast iron due to the complex modifying and microalloying action. 2 tab.
Description
Изобретение относитс к металлургии, в частности к составам лигатуры дл получени износостойких чугунов.The invention relates to metallurgy, in particular, to a composition of a ligature for the production of wear-resistant cast iron.
Цель изобретени - снижение износа в услови х полусухого трени и повышение эксплуатационной стойкости чугуна.The purpose of the invention is to reduce wear under conditions of semi-dry friction and increase the operational durability of cast iron.
Поставленна цель достигаетс тем, что лигатура, содержаща медь, алюминий, фосфор, углерод и железо, дополнительно содержит нитриды хрома, карбонитриды титана, магний и бериллий при следующем соотношении компонентов, мас,%:The goal is achieved by the fact that a master alloy containing copper, aluminum, phosphorus, carbon and iron additionally contains chromium nitrides, titanium carbonitrides, magnesium and beryllium in the following ratio of components, wt.%:
МедьCopper
АлюминийAluminum
ФосфорPhosphorus
УглеродCarbon
Нитриды хромаChromium nitride
Карбонитриды титанаTitanium carbonitride
МагнийMagnesium
БериллийBeryllium
ЖелезоIron
12-15 6-8 5-10 0,07-0,3 22-27 10-15 6-11 0,2-0,7 Остальное12-15 6-8 5-10 0.07-0.3 22-27 10-15 6-11 0.2-0.7 Else
Дополнительное введение в состав лигатуры нитридов хрома обеспечивает повышение стабильности структуры и коэффициента трени , твердости и прочностных свойств, что способствует повышению эксплуатационных характеристик чугуна. При концентрации нитридов хрома до 22 мас.% износостойкость в услови х полусухого трени и эксплуатационные свойства недостаточны, а верхний предел .их концентрации (27 мае. %) обусловлен уве- личением содержани неметаллических включений по границам зерен и снижением эксплуатационных свойств чугуна.The addition of chromium nitrides to the composition of ligatures provides an increase in the stability of the structure and coefficient of friction, hardness and strength properties, which contributes to an increase in the operational characteristics of cast iron. When the concentration of chromium nitrides is up to 22 wt.%, Wear resistance under semi-dry friction conditions and operational properties are insufficient, and the upper limit of their concentration (27 May.%) Is due to an increase in the content of non-metallic inclusions at the grain boundaries and a decrease in the operational properties of cast iron.
Магний модифицирует структуру чугуна , что повышает его механические и эксплуатационные свойства. При концентрации магни до б мае. % его модифицирующий эффект и эксплуатационные свойства низкие, а при увеличении его содержани более 11 мас.% усиливаетс пи- роэффект при обработке чугуна, снижаетс Magnesium modifies the structure of cast iron, which increases its mechanical and operational properties. When the concentration of magnesium to b May. % its modifying effect and operating properties are low, and with an increase in its content of more than 11 wt.%, the pyroeffect is enhanced in the processing of cast iron, decreases
ОABOUT
о со оabout with about
4 О4 o
стабильность структуры, механических и эксплуатационных свойств.stability of structure, mechanical and operational properties.
Бериллий измельчает и отбеливает структуру, повышает содержание зернистого перлита, механические и эксплуатационные свойства, но при его концентрации более 0,7 мас,% увеличиваетс содержание цементита, что снижает предел выносливости при изгибе и эксплуатационные свойства . При содержании его до 0,2 мас.% повышаетс содержание феррита, снижаютс твердость, износостойкость и эксплуатационные свойства чугуна.Beryllium crushes and bleaches the structure, increases the content of granular perlite, mechanical and operational properties, but when its concentration is more than 0.7 wt.%, The content of cementite increases, which reduces the flexural strength and operational properties. When its content is up to 0.2 wt.%, The ferrite content increases, the hardness, wear resistance and performance properties of cast iron decrease.
Карбонитриды титана повышают стабильность структуры и коэффициента трени , что увеличивает износостойкость и эксплуатационные свойства. Микролегирующий эффект карбонитридов титана и повышение фрикционных свойств отмечаютс их минимальной концентрацией в лигатуре 10 мас.%, а при увеличении их концентрации более 15 мас.% повышаютс хрупкость чугуна и нестабильность структуры, что снижает пределы прочности и выносливости при изгибе и эксплуатационные свойства.Titanium carbonitrides increase the stability of the structure and coefficient of friction, which increases wear resistance and performance properties. The microalloying effect of titanium carbonitrides and the increase in frictional properties are noted by their minimum concentration in the ligature of 10 wt.%, And with an increase in their concentration of more than 15 wt.
Концентраци алюмини снижена до 6- 8 мас.% и меди до 12-15 мас.%, так как при более высоких их концентраци х усиливаютс ликвационные процессы и возрастает нестабильность структуры, что снижает предел прочности при изгибе, износостойкость и эксплуатационные свойства. При их концентрации менее нижних пределов ухудшаютс технологические свойства, укрупн етс структура чугуна и эксплуатационные свойства.The concentration of aluminum is reduced to 6–8 wt.% And copper to 12–15 wt.%, Since at higher concentrations, the segregation processes increase and the instability of the structure increases, which reduces the flexural strength, wear resistance and performance properties. When their concentration is less than the lower limits, the technological properties deteriorate, the cast iron structure and operational properties become larger.
Фосфор в составе лигатуры обеспечивает повышение степени перлитизации структуры и твердости и износостойкости, его содержание оставлено в прежних пределах. Верхний предел содержани углерода ограничен 0,3 мас.%, выше которого увеличиваетс количество феррита в структуре чугуна, снижаютс его твердость, износостойкость и эксплуатационные свойства. Нижний предел концентрации (0,07 мас.%) обусловлен снижением технологических, механических и фрикционных свойств при более низких концентраци х.Phosphorus in the composition of the ligature increases the degree of perlite structure and hardness and wear resistance, its content is left in the same range. The upper limit of the carbon content is limited to 0.3 wt.%, Above which the amount of ferrite in the iron structure increases, its hardness, wear resistance and performance properties decrease. The lower limit of concentration (0.07 wt.%) Is due to a decrease in technological, mechanical and friction properties at lower concentrations.
Пример. Дл производства лигатур используют измельченные до фракции 0,1- 2 мм карбонитриды титана ФТ и 1Н; нитриды хрома в порошке С2 (11,8% азота) в соответствии с ТУ 6-09-03-45-75; магний в порошке Мг1; измельченный до фракции 0,1-3 мм сплав АБ-2; медь в соответствии с ГОСТ 859-78 марки М1; измельченный до фракции 0,1-3,0 мм бериллий Бе1, сорт 1, ТУ48-103-72; фосфор в порошке Ф1. Лигатуру фракции 10-40 мм ввод т в количестве 0,6% от массы чугуна.Example. For the production of ligatures, carbonitrides of titanium FT and 1H, ground to a fraction of 0.1-2 mm, are ground; chromium nitrides in C2 powder (11.8% nitrogen) in accordance with Specification 6-09-03-45-75; magnesium powder Mg1; crushed to a fraction of 0.1-3 mm alloy AB-2; copper in accordance with GOST 859-78 mark M1; beryllium Be1 crushed to a fraction of 0.1-3.0 mm, grade 1, TU48-103-72; phosphorus powder F1. The ligature fraction of 10-40 mm is introduced in the amount of 0.6% by weight of cast iron.
Дл выплавки лигатуры оптимального состава (состав 2, табл.1) используют шихту,For smelting ligatures of optimal composition (composition 2, Table 1) use the mixture,
содержащую 26 кг меди, 17 кг сплава АБ-1; 16 кг фосфора; 20 кг магни ; 46 кг нитридов хрома и 21 кг карбонитридов титана. Магний ввод т в виде механической смеси вместе с нитридами хрома в порошке,containing 26 kg of copper, 17 kg of alloy AB-1; 16 kg of phosphorus; 20 kg of magnesium; 46 kg of chromium nitrides and 21 kg of titanium carbonitrides. Magnesium is introduced as a mechanical mixture along with chromium nitride powder,
0 карбонитридами титана фракции 0.1-2 мм и измельченного алюминийбериллиевого сплава АБ-2. Угар магни 17-19%.0 titanium carbonitrides with a fraction of 0.1-2 mm and crushed aluminum-berillium alloy AB-2. Loss of magnesium 17-19%.
Опытные плавки лигатур проведены в открытых индукционных печах емкостьюExperimental melting ligatures held in open induction furnaces capacity
5 150 кг. Плавление шихты проводили в следующей последовательности. Сначала в индукционной печи расплавл ют медь М1 (ГОСТ 859-78) под слоем древесного угл и раскисл ют ее феррофосфором. Затем вво0 д т сплав АБ-2 (ГОСТ 23911-79), нитриды хрома, магний и карбонитриды титана ФТ и 1Н (ТУ 6-09-112-85). После перемешивани и выдержки в течение 2-3 мин при 1180- 1200°С лигатуру разливают в плоские ме5 таллические изложницы.5 150 kg. The melting of the mixture was carried out in the following sequence. First, copper M1 (GOST 859-78) is melted in an induction furnace under a layer of charcoal and deoxidized with ferrophosphorus. Then, alloy AB-2 (GOST 23911-79), chromium nitrides, magnesium, and titanium carbonitrides FT and 1H (TU 6-09-112-85) are introduced. After mixing and aging for 2–3 min at 1180–1200 ° C, the ligature is poured into flat metal molds.
В табл.1 приведены химические составы лигатур опытных плавок.Table 1 shows the chemical compositions of ligatures of the experimental bottoms.
Чугун выплавл ли в дуговой электропечи марки ДС-1,5 и выпускали в литейныеCast iron was melted in a DC-1.5 electric arc furnace and produced in foundry
0 ковши при 1470-1490°С. При заполнении ковша на 1/2 его высоты в расплав присаживают лигатуры составов 1-6 фракции 10- 40 мм в количестве 0.6% от массы расплавленного металла. Химический со5 став чугуна перед микролегированием, мас.%: углерод 2,6-2,7; кремний 1,2-1,3; марганец 0,6-0,7; фосфор 0,04-0,06; никель 0,20-0,22;-хром 0,12-0,13; сера 0,05-0,06; железо остальное.0 buckets at 1470-1490 ° C. When the ladle is filled 1/2 of its height, ligatures of compositions 1-6 of a fraction of 10-40 mm in an amount of 0.6% by weight of molten metal are seated. Chemical content of iron before microalloying, wt.%: Carbon 2.6-2.7; silicon 1.2-1.3; manganese 0.6-0.7; phosphorus 0.04-0.06; Nickel 0.20-0.22; Chromium 0.12-0.13; sulfur 0.05-0.06; iron else.
0 Исследование микроструктуры и механических свойств провод т на цилиндрических 10 мм образцах в соответствии с ГОСТ 3443-87, ГОСТ 9012-59 и ГОСТ 1497-84. Интенсивность изнашивани определ ли0 The study of the microstructure and mechanical properties was carried out on cylindrical 10 mm samples in accordance with GOST 3443-87, GOST 9012-59 and GOST 1497-84. The wear rate is determined by
5 на кольцевых образцах 15-0.2 мм в соответствии с ГОСТ 23210-80. а износостойкость в услови х полусухого трени - по методике ВНИИНМАШ.5 on the ring samples of 15-0.2 mm in accordance with GOST 23210-80. and wear resistance under semi-dry friction conditions - according to the VNIINMASH method.
Предел коррозионной усталости опре0 дел ют на образцах типа У111 на базе испы- таний 10 циклов, а эксплуатационную стойкость- на инерционных испытательных стендах по схеме неподвижна колодка из материала 6КХ-1Б -вращающийс цилиндрThe corrosion fatigue limit is determined on samples of type U111 on the basis of 10 cycles of testing, and operational durability is determined on inertial test benches according to the scheme a stationary block of material 6KX-1B is a rotating cylinder
5 60 мм из исследуемого микролегированного чугуна.5 60 mm from the studied micro-alloyed cast iron.
В табл.2 представлены данные о механических и эксплуатационных свойствах микролегированных известной и предлагаемой лигатурами износостойких чугунов.Table 2 presents data on the mechanical and performance properties of micro-alloyed wear-resistant cast irons known and proposed by ligatures.
Как видно из данных табл 2, использование предлагаемой лигатуры дл микролегировани износостойкого чугуна обеспечивает повышение предела коррозионной усталости, фрикционной износостойкости и эксплуатационных свойств в Большей степени, чем известна лигатура. Форму/та изобретени Лигатура дл чугуна, содержаща медь, алюминий, фосфор, углерод и железо , отличающа с тем, что, с целью снижени износа в услови х полусухого трени и повышени эксплуатационнойAs can be seen from the data of Table 2, the use of the proposed ligature for the micro-alloying of wear-resistant cast iron provides an increase in the limit of corrosion fatigue, friction wear resistance and performance properties to a greater extent than the ligature is known. The form / m of the invention of a master cast iron, containing copper, aluminum, phosphorus, carbon and iron, is characterized in that, in order to reduce wear under conditions of semi-dry friction and increase operational
стойкости чугуна, она дополнительно содержит нитриды хрома, карбонитриды титана, магний и бериллий при следующем соотношении компонентов, мас.%:the resistance of cast iron, it additionally contains chromium nitrides, titanium carbonitrides, magnesium and beryllium in the following ratio of components, wt.%:
Медь .12-15Copper .12-15
Алюминий ,6-8Aluminum, 6-8
Фосфор5-10Phosphorus 5-10
Углерод0,07-0,3Carbon0.07-0.3
Нитриды хрома22-27Chromium nitrides22-27
Карбонитриды титана10-15Titanium carbonitrides10-15
Магний6-11Magnesium6-11
Бериллий0,2-0.7Beryllium 0.2-0.7
ЖелезоОстальное.Iron Else.
Таблица 1Table 1
Таблица 2table 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894676054A SU1663040A1 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Cast iron alloying additive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894676054A SU1663040A1 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Cast iron alloying additive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1663040A1 true SU1663040A1 (en) | 1991-07-15 |
Family
ID=21440475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894676054A SU1663040A1 (en) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | Cast iron alloying additive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1663040A1 (en) |
-
1989
- 1989-04-11 SU SU894676054A patent/SU1663040A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 773115, кл. С 22 С 35/00, 1980. Авторское свидетельство СССР № 960294, кл. С 22 С 35/00, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2337996C1 (en) | High-strength antifrictional cast iron | |
SU1663040A1 (en) | Cast iron alloying additive | |
RU2615409C2 (en) | High-strength antifriction cast iron | |
RU2040575C1 (en) | Modifying agent for cast iron | |
SU1726547A1 (en) | Copper base alloy | |
SU1747529A1 (en) | Cast iron | |
SU765387A1 (en) | Modifier | |
SU511378A1 (en) | Cast iron | |
SU1113422A1 (en) | Cast iron | |
SU1491903A1 (en) | Alloying composition | |
SU1090750A1 (en) | Cast iron | |
RU2082811C1 (en) | Conversion graphitized cast iron | |
SU1068527A1 (en) | Cast iron | |
SU1749290A1 (en) | Alloy addition for steel | |
SU1705391A1 (en) | Alloying additive for cast iron | |
SU1548245A1 (en) | Cast iron | |
SU985123A1 (en) | Cast iron | |
SU840135A1 (en) | Method of stainless steel production | |
SU1668457A1 (en) | Cast iron | |
SU1027264A1 (en) | Cast iron | |
SU1528808A1 (en) | Cast iron with spherical graphite for producing thin-wall castings | |
SU1502649A1 (en) | Ligature for cast iron | |
SU1717660A1 (en) | Alloying additive for cast iron | |
SU1721118A1 (en) | Steel | |
SU939582A1 (en) | Cast iron composition |