чугун

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, титан, кальций и железо, отличающийся тем, что он содержит элементы при следующем соотношении, мас.

Углерод 2,5 4,0

Кремний 1,2 2,3

Марганец 0,5 0,7

Титан 3,0 15,0

Кальций 0,01 0,03

Железо Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности, к износостойким составам чугунов.

Предполагаемый состав чугуна предназначен для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного износа.

Известен износостойкий чугун, содержащий, мас.

углерод 2,2 3,8

марганец 3,0 4,0

ванадий 6,5 9,0

молибден 0,3 0,4

бор 0,005 0,02

кремний 0,5 1,5

хром 13,0 24,0

титан 0,2 0,4

медь 1,0 1,5

железо остальное (1).

Данный чугун в своем составе имеет такие дорогостоящие и дефицитные элементы, как хром, ванадий, молибден, кроме того, этот чугун плохо поддается механической обработке, что затрудняет изготовление деталей.

Наиболее близким является состав чугуна, содержащий, мас.

углерод 4,0 4,3

марганец 0,6 1,2

кальций 0,005 0,01

титан 0,05 0,12

фосфор 0,15 0,4

железо остальное (2).

Этот состав не содержит дорогих и дефицитных материалов, но этот чугун имеет сравнительно невысокую стойкость абразивному износу, не имеет достаточного количества карбидообразующего элемента титана и отсутствуют другие карбидообразующие элементы, как хром, бор, иттрий, церий, вольфрам и т.д.

Целью изобретения является повышение износостойкости за счет образования в его структуре карбонитридов титана и легированного титаном мартенсита.

Предлагаемый чугун, как и известный, содержит углерод, кремний, марганец, кальций и титан, но в отличие от известного в его состав введен в повышенном количестве титан при следующем соотношении компонентов, мас.

углерод 2,5 4,0

марганец 0,5 0,7

кальций 0,01 0,03

кремний 1,2 2,3

титан 3,0 15,0

железо остальное.

Введение элементов в таких соотношениях является необходимым и достаточным для получения титанового чугуна с мартенситной структурой, легированной титаном и равномерно расположенным в ней карбонитридами титана, стойкого в условиях абразивного износа.

Получение износостойкого титанового чугуна происходит путем электродугового переплава полого расходуемого электрода за счет введения в состав шихты ферротитана и графита, обеспечивающих переход в переплавленный металл до 20% титана и до 5% углерода.

Для выплавки предлагаемого состава чугуна в шихту расходуемого электрода вводили следующие ингредиенты:

графит литейный ГОСТ 17022 81

ферротитан ГОСТ 4761 80

ферромарганец ГОСТ 4755 80

силикокальций ГОСТ 4762 71

железный порошок ГОСТ 9849 87.

Конкретные примеры для получения титанового чугуна, стойкого в условиях абразивного износа, приведены в табл. 1.

Применение в литейном производстве расходуемого электрода с составами 2

4 позволит получить износостойкий титановый чугун.

Химический состав выплавленных слитков и относительная износостойкость приведены в таблице 2.

Из таблицы видно, что чугун второй, третьей и четвертой плавок имеет наибольшую относительную стойкость абразивному износу.

Таким образом, предлагаемый состав обеспечивает получение износостойкого титанового чугуна и позволит сэкономить дефицитные и дорогостоящие материалы.