Литой сплав

(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Невар Николай Федорович Фасевич Юрий Николаевич(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) Литой сплав на основе железа, содержащий углерод, бор, кремний и марганец, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алюминий и молибден при следующем соотношении компонентов, мас.углерод 0,1-0,3 бор 2,2-2,8 кремний 0,12-0,5 марганец 1,5-3,4 алюминий 0,6-1,0 молибден 0,2-0,6 железо остальное. Изобретение относится к металлургии, а именно к производству сплавов на основе железа, работающих в условиях интенсивного абразивного и гидроабразивного износа,сопряженного с ударными воздействиями. Известен литой высокобористый сплав 1, содержащий следующие компоненты,мас.углерод 0,2-0,5 бор 2,1-3,5 кремний 0,15-0,6 марганец 1,5-6,0 кобальт 1,0-4,0 железо - остальное. Недостатками данного сплава являются низкая твердость, износостойкость и ударная вязкость, которая ограничивает широкое применение сплава. Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является литейный высокобористый сплав 2, содержащий следующие компоненты, мас.углерод 0,8-1,2 бор 4,0-4,5 кремний 0,15-0,6 марганец 4,0-6,0 кобальт 1,0-4,0 хром 5,0-7,0 железо - остальное. Сплав обладает высокой твердостью, однако имеет относительно невысокие показатели износостойкости и ударной вязкости. Задача, решаемая изобретением, - повышение твердости, износостойкости и значений ударной вязкости. Для достижения поставленной задачи литой сплав, содержащий углерод, бор, кремний, марганец, дополнительно содержит алюминий и молибден при следующем соотношении компонентов, мас. 7245 1 2005.09.30 углерод 0,1-0,3 бор 2,2-2,8 кремний 0,12-0,5 марганец 1,5-3,4 алюминий 0,6-1,0 молибден 0,2-0,6 железо остальное. Сплавы выплавляли в лабораторной индукционно-тигельной печи. В качестве шихты служили техническое железо и борсодержащие компоненты ФБ, 4. Температура плавления сплава 1520 С. Для получения литого сплава необходимо соблюдение следующих этапов проведения плавки вначале в печь загружается стальной лом. После его расплавления - этап раскисления, далее непосредственно перед вводом борсодержащего компонента шихты в расплав вводят алюминий. Борсодержащий компонент вводят в тигель под зеркало металла до разлива расплава. Кристаллизация сплава происходит в предварительно подогретых до 280 С графитовых кокилях. Химический состав и свойства описываемого литого сплава представлены в таблице. Описываемый литой сплав можно также выплавлять в дуговых электропечах, в вакуумных индукционных и плазменных печах. Указываемое количественное соотношение компонентов обеспечивает требуемое повышение свойств для данного состава сплава. Введение алюминия в заявленных пределах (0,6-1,0) способствует сокращению существования области -железа, а также уменьшению дендритной ликвации и обеспечению заданных концентраций компонентов, введенных в литой сплав. В результате это влияние отражается непосредственно на повышении ударной вязкости, причем снижение значений твердости не наблюдалось. Одновременное присутствие молибдена в количествах 0,2-0,6 мас.вызывает измельчение структуры расплава и способствует формированию более концентрированного раствора. В связи с этим такие свойства, как твердость и ударная вязкость, достигают своих максимальных значений для описываемого сплава при сохранении уровня износостойкости. Твердость определяли на приборе Роквелла согласно существующей методике. Об износостойкости судили по мере уменьшения массы с единицы площади образца литого сплава при трении его по контртелу из нормализованной стали 25 ХГТ. Режимы испытаний следующие давление 1,2 МПа, скорость скольжения относительно контртела 0,4 м/с, путь трения 1 км. Ударную вязкость определяли согласно методике на образцах без надреза. Таблица Химический состав и свойства литого сплава Сплав Механические свойства при комнатной температуреСо 7245 1 2005.09.30 Как видно из приведенной таблицы, заявляемый состав литого сплава обеспечивает следующие механические свойства твердость,- 58-71 износ, г/см 2 - 0,028-0,076 ударная вязкость, кДж/м 2 - 72-114. Источники информации 1. А.с. СССР 1581771, МПК С 22 С 38/10, 1988. 2. А.с.2068020, МПК С 22 С 38/22 38/38, 1996. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3