PL221262B1 - Stop eutektyczny na osnowie żelaza z dodatkiem miedzi - Google Patents
Stop eutektyczny na osnowie żelaza z dodatkiem miedziInfo
- Publication number
- PL221262B1 PL221262B1 PL403566A PL40356613A PL221262B1 PL 221262 B1 PL221262 B1 PL 221262B1 PL 403566 A PL403566 A PL 403566A PL 40356613 A PL40356613 A PL 40356613A PL 221262 B1 PL221262 B1 PL 221262B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- iron
- eutectic alloy
- copper
- alloy iron
- addition
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 33
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 title claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- 229910019819 Cr—Si Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910017263 Mo—C Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002593 Fe-Ti Inorganic materials 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 manganese carbides Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910016807 Mn3C Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N boron;iron Chemical compound [Fe]#B ZDVYABSQRRRIOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000005552 hardfacing Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest stop eutektyczny na osnowie żelaza z dodatkiem miedzi, przeznaczony na wysoko obciążone mechanicznie robocze części maszyn i urządzeń pracujących w warunkach tarcia granicznego lub mieszanego.
Dotychczas znane i stosowane materiały odporne na zużycie są najczęściej wytwarzane na bazie kobaltu, niklu, żelaza, tytanu, wanadu i wolframu. Do przykładowych stopów można zaliczyć: Ti-Cr-Si, Ni-Fe-C-MoS2, Ni-Cr-B-C, Fe-C-Cr-Si, TiC/FeCrBS, Ni-Cr-Mo-V, Fe-Ti-V-Mo-C, Ti-V-C, Fe-V-C.
Rozwój i optymalizacja właściwości materiałów konstrukcyjnych wykazują tendencję do poszukiwania i stosowania tanich, łatwo dostępnych składników stopowych. Tak więc, wytwarzanie materiałów odpornych na zużycie na bazie żelaza jest uzasadnione pod względem ekonomicznym w porównaniu z materiałami na bazie kobaltu, niklu, tytanu.
Przykładem mogą być znane stopy Fe-C-Cr-Si opisane w publikacji K. Granat, Wieloskładnikowe stopy Fe-C-Cr-Si odporne na zużycie przeznaczone na odlewy i warstwy napawane, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005 lub Fe-Ti-V-Mo-C opisane w publikacji X. Wang, F. Hanb, X. Liu, S. Qu, Z. Zou, Microstructure and wear properties of the Fe-Ti-V-Mo-C hardfacing alloy, Wear 265, 2008, s. 583-589.
Znany jest również ze zgłoszenia polskiego wynalazku nr P-397 581 wieloskładnikowy stop eutektyczny Fe-Mn-C-B-Si-Ni-Cr odporny na zużycie, zawierający wagowo: 3,12-13,98% manganu, 1,6-3,16% węgla, 1,88-2,24% boru, 1,91-2,7% krzemu, 8,25-17,68% niklu, 10,53-16,24% chromu, reszta żelazo, stosowany do wytwarzania elementów trących, tnących, rozdrabniających i kruszących takich jak łożyska ślizgowe, prowadnice, części robocze zaworów lub elementów trących w silnikach spalinowych, noże do rozdrabniania butelek typu PET, noże do rozdrabniania opon, frezy do frezowania asfaltu, narzędzia robocze maszyn rolniczych, itp.
Istotą stopu eutektycznego na osnowie żelaza z dodatkiem miedzi jest to, że zawiera wagowo pierwiastki chemiczne w ilości: 6,0-10,8% manganu; 0,25-0,45% węgla; 1,65-2,97% boru; 2,2-3,96% krzemu; 5,81-10,47% niklu; 5,98-10,76% chromu, 10-50% miedzi; reszta żelazo.
Dodanie miedzi do wieloskładnikowego stopu eutektycznego Fe-Mn-C-B-Si-Ni-Cr sprzyja występowaniu zjawiska selektywnego przenoszenia podczas tarcia. To powoduje zwiększenie odporności na zużycie.
Tworzenie obszarów eutektycznych spowodowane jest oddziaływaniem takich pierwiastków jak żelazo, mangan, węgiel, czy bor. Przy ich otrzymywaniu powinno się dążyć do podwyższania plastyczności warstw wierzchnich z zapewnieniem ich wysokiej twardości. Osiąga się to poprzez stopowanie pierwiastkami zwiększającymi twardość - chrom, krzem i plastyczność - nikiel. Właściwości tribologiczne poprawia powstanie w strukturze stopów węglików żelaza, manganu oraz borków żelaza i chromu, takich jak Fe3C, Mn3C, Fe2B, FeB, Cr7C3, Cr2B. Wykorzystanie Fe2B, FeB, Cr2B jako faz dyspersyjnie wzmacniających w strukturze stopu podyktowany jest ich wysoką twardością, odpornością na zużycie i korozję oraz stabilnością termiczną. Dodatek manganu zwiększa plastyczność węglika żelaza Fe3C poprzez formowanie manganowego węglika żelaza Fe0,4Mn3,6C.
Skład fazowy stopu eutektycznego Fe-Mn-C-B-Si-Ni-Cr z dodatkiem miedzi jest następujący: stopowany austenit - faza miękka, manganowy węglik żelaza Fe0,4Mn3,6C - faza wzmacniająca, dyspersyjne wtrącenia borku żelaza Fe2B oraz węglika chromu i żelaza Cr7C3, Fe3C - fazy dyspersyjne. Stop ten jest zatem materiałem kompozytowym dyspersyjnie wzmocnionym borkami oraz węglikami żelaza z gradientem strukturalnym. Jego twardość zawiera się w przedziale od 85 do 100 HRB w zależności od składu. Otrzymywany jest w postaci proszku do nanoszenia powłok metodami spawalniczymi, w postaci drutu proszkowego lub jako stop odlewniczy.
P r z y k ł a d
Stop eutektyczny na osnowie żelaza z dodatkiem miedzi zawiera następujące pierwiastki:
| Pierwiastek | Fe | Mn | C | B | Si | Ni | Cr | Cu |
| Zawartość | Reszta | 6,0 | 0,25 | 1,65 | 2,20 | 5,81 | 5,98 | 10,0 |
| 10,8 | 0,45 | 2,97 | 3,96 | 10,47 | 10,76 | 50,0 |
PL 221 262 B1
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentoweStop eutektyczny na osnowie żelaza z dodatkiem miedzi, znamienny tym, że zawiera wagowo pierwiastki chemiczne w ilości: 6,0-10,8% manganu, 0,25-0,45% węgla, 1,65-2,97% boru, 2,2-3,96% krzemu, 5,81-10,47% niklu, 5,98-10,76% chromu, 10-50% miedzi, reszta żelazo.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL403566A PL221262B1 (pl) | 2013-04-17 | 2013-04-17 | Stop eutektyczny na osnowie żelaza z dodatkiem miedzi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL403566A PL221262B1 (pl) | 2013-04-17 | 2013-04-17 | Stop eutektyczny na osnowie żelaza z dodatkiem miedzi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL403566A1 PL403566A1 (pl) | 2014-10-27 |
| PL221262B1 true PL221262B1 (pl) | 2016-03-31 |
Family
ID=51753965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL403566A PL221262B1 (pl) | 2013-04-17 | 2013-04-17 | Stop eutektyczny na osnowie żelaza z dodatkiem miedzi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL221262B1 (pl) |
-
2013
- 2013-04-17 PL PL403566A patent/PL221262B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL403566A1 (pl) | 2014-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Berns et al. | Microstructure of Fe-Cr-C hardfacing alloys with additions of Nb, Ti and, B | |
| Berns | Comparison of wear resistant MMC and white cast iron | |
| US10465269B2 (en) | Impact resistant hardfacing and alloys and methods for making the same | |
| Berns et al. | Microstructure of Fe-Cr-C hardfacing alloys with additions of Nb, Ti and, B | |
| WO2015081209A1 (en) | Corrosion resistant hardfacing alloy | |
| Singla et al. | Wear behavior of weld overlays on excavator bucket teeth | |
| Pradeep et al. | A review paper on hardfacing processes and materials | |
| CN108350528B (zh) | 无铬和低铬耐磨合金 | |
| Kang et al. | Wear behavior of hardfacings on rotary tiller blades | |
| Garbade et al. | Overview on hardfacing processes, materials and applications | |
| CN107532265A (zh) | 含多种硬质相的韧性和耐磨铁合金 | |
| CN106661702A (zh) | 抗开裂硬面堆焊合金 | |
| Ding et al. | Effect of VN alloy addition on the microstructure and wear resistance of Co-based alloy coatings | |
| SE456650B (sv) | Pulvermetallurgiskt framstaellt kallarbetsstaal och saett att framstaella detta | |
| ZA202108634B (en) | Composite material based on alloys, manufactured in situ, reinforced with tungsten carbide and methods of its production | |
| US20170334009A1 (en) | Carbide-based hardfacing | |
| Shchegolev et al. | Modification of wear-resistant coatings of Fe-Cr-C system based on the Cr3C2 obtained with help of SHS method | |
| CN103111771A (zh) | 一种低硼低铬铁基耐磨堆焊药芯焊丝 | |
| Vasilescu et al. | Hardfacing corrosion and wear resistant alloys | |
| PL221262B1 (pl) | Stop eutektyczny na osnowie żelaza z dodatkiem miedzi | |
| Stefaniv | Investigation of wear resistance of protective coatings under conditions of hydroabrasive wear | |
| Szajnar et al. | Diffusion of C and Cr during creation of surface layer on cast steel casting | |
| GB2550779A (en) | Alternative materials for mandrel in infiltrated metal-matrix composite drill bits | |
| PL219957B1 (pl) | Stop eutektyczny | |
| Studnicki et al. | Abrasive wear of alloyed cast steels applied for heavy machinery |