RESUME

 

The intensive progress of world science imposes the necessity to create new materials and alloys with high physical-mechanical and exploitation characteristics with simultaneous decrease in material energy and other expenses for achieving high quality. Development of machine  building  as a strategic sector is inevitably connected to the creation of ever newer and more effective technologic and eco-logical processes in foundry. At the end of the 20^th century tradition metallurgic and founding technologies are exhausted in their possibilities to solve these complex issues. From the three thermodynamic factors (composition, temperature and pressure), characterizing and defining processes and phenomena in substances (the Nature), resp. structure and properties of materials (alloys) in classic technologies are practically used only the first two. If studying and applying of the possibilities of vacuum technologies are developed well enough vacuum technologies are developed well enough, then the study and application of the possibilities of pressure, still at an initial stage seems to be very  perspective, having in mind the challenges of the 21^-St century.

 

Bulgarian methods with gas counter pressure (MOMGP) present a fundamental innovation for great potential possibilities to develop and solve actual-priority Global problems of Mankind; creation of technologic and ecological as well as economically profitable machines and devices, new materials (alloys) and their products. One of the most perspective directions of MOMGP is creation of new machine-building materials (steels and cast iron), alloyed with volatile and gaseous elements .Of all known methods for improvement of structure and properties of the alloys on Fe-basis the most effective is alloying. MOMGP outlined the principal fundamental possibilities and directions for development of the new gaseous metallurgy with volatile elements and substances. N as the most common in Nature gas and residual product of a number of industrial production, processing the unique property to substitute expensive and deficit elements like: Ni, Cu, Co, (Mn) etc. and to improve some physic mechanic and exploitation characteristics in times, not in percentage, completely corresponds to some of the challenges and the outlined Global problems of Mankind for the present and future. Yet for unknown reasons the efforts of scientist are directed towards  studying of possibilities to create most of all non-corrodible deformable steels. For cast alloys many restrictions in alloying with C and N come down as well as for other carbon-nitride forming elements, which imposes requirements for enough and high technological plasticity of deformable steels, tractability with cutting instruments, corrosion resistance etc. This shows that possibilities for obtaining of new N-containing alloys aimed at casts are many times bigger  With the increase of productivity of machines the wearing of details through friction increases. This leads to increase of capital investments for amortization and for producing spare parts. The needs for wear-resistant materials for details in conditions of abrasive, hidroabrasive, strike abrasive and other types wearing are constantly growing in world range. This is due to constant decrease in ores, respectively. raw materials traditionally used for obtaining of high-quality products, for enhancing all activities linked to treatment and processing of Earth crust and bowels as well as the constant development of mechanization in industry agriculture and transport. The building of ever more power full and automatic new machines and devices for digging making smaller, grinding mixing enriching, separating transport etc. requires and justifies the use of ever more qualitative and reliable and with longer life materials in order to minimize the defection and amortization of spare parts. Ecology problems are also topical In the institute of Metal Science are carried out profound studies not only on possibilities for obtaining new N alloyed deformable steels, but new cat steels and cast irons as well.

 

The  objective of this scientific work (monograph) is to present to scientific and technical circles some basic current scientific (theoretical) and applied results of the author’s investigations on the possibilities for production, structure formation and some properties of alloys on Ferro based alloyed with volatile elements (Nitrogen and other). On the basis of long years (1967-2000) theoretical and experimental studies and observation about problems concerning structure formation of some alloys on Fe-C based lien to ext starting of principal matrixes from the bases to production new alloys: ferrite non –alloyed (grey cast irons): austenite one: (steels and cast Irons of the Fe-Cr-Mn-C-N, Fe-Cr-Mn-C, Fe-Mn-V-C-N; Fe-Mn-V-C and other systems); ferromagnetic (steels and cast Irons of the Fe-Cr-C-N, Fe-Cr-C, the author attempts to work out theoretically a general frame work of the influence of pressure and nitrogen on the structure in crystallization, respectively on properties. On the base of the obtained results, directions for the future fundamental and applied investigations in the 21^-th century are outlined. These results may be applied nоt only practice but they can be used for extending the knowledge in the field of metallurgy, metal and material science. These sciences have been pointed out for the first time by the author himself as fundamental ones in accordance with philosophic categories and are able to enrich the matter studying and from there on they will give the right directions for the explanation of basic natural processes, respectively organized and inanimate processes.

 

The monograph present framework a part of by now obtained results of the authors studies in the period 1967-2003 about possibilities for obtaining new high-strength and wear - resistant cast alloys on Fe-C basis; grey cast irons and complex alloyed steels and cast irons of different systems with different structure. The results of the studies make possible to determine not only the directions for applications of the obtained alloys in practices, but also to outline ecological and technical directions for obtaining of new high strength and wear resistant alloys with N, using the possibilities of the new gas metallurgy with volatile elements under pressure. The work proves that the possibilities for producing of such new cast alloys for foundry are considerably greater than that of steels for deformation.

 

The world wide recognition of the developed in the Institute of Metal Science (Sofia-Blgaria) N containing alloys has been confirmed by the investigation activation in all advanced countries during recent years: first world congress on high N steels (HNS) in France (1988), followed by conferences: in Bulgaria (1989), Germany (1990), Ukraine (1993), Japan (1995), Sweden and Finland (1998) and India (2002). Information on steels for shaped castings are not or practically not available. The better part of details in industrial condition work not only under abrasive, hydro abrasive, corrosion mechanic wearing, but also under complex dynamic wear. That’s why the study of mechanic characteristics of these alloys aiming to search possibilities for their improvement as well as to choose the appropriate composition is very important for the quality and efficiency of the alloys. This is connected with the solving some topical problems: lightening of machines and apparatuses decreasing the need of about, resources and energy, which become less on the earth Global ecology. The mechanic characteristics of Cr alloyed casting alloys depend on many factors of which very significant are: chemical composition, crystallization and thermal treatment conditions. The gray cast Irons can be applied for producing of cast mechanical  parts with high strength, good wear resistance and cutting tools workability, weight reducing of mechanical parts and machines. The grey cast irons can find application as replacement of Mechanite cast iron in producing of metal working machine bodies, improving of turning machine parallels wear resistance, producing of hydraulic and engine parts

 

The austenite alloys of the Fe-Cr-Mn-ad Fe-Cr-Mn-C systems ca be applied for producing of cutting tools unworkable deformable parts, casting in operation under condition of abrasive,. hydro abrasive, impact abrasive, mechanical wear, erosion cavitation, etc. Operation modes improving the workability are outlined. Steels have been obtaied having 1,5-2 times higher yield strength (s₀₂) than Hatfield steel C110Mn13 and up to 2-3 times (in some cases up to 4-5 times) better resistance. The some steels show 3,5-4 times higher yield strength and many times better wear-resistance than the austenite steels of 10Cr18Ni9Ti (12Cr18Ni10) type. The alloys of austenite+carbides area in operation under above motioned wear conditions in combination with compression and lower requirements for impact loads, as well as in media of various PH (within range of 6 to 8 PH) show 5-8 times better wear resistance than that of C110Mn13 steel. All studied alloys show corrosion resistance up to number 4 in accordance with the Russian standard GOST 13819-68, in some media such as sea water, sodium, chloride solutions, Zinc sulphate solution and up to numbers 1 or 2 in some nutrition media. The parameters of the alloys can be also improved by additional alloying. The same alloys can be applied in presence of soil, sad, coal, minerals, clinker, cement, sinter, asphalt, coke, rocks, stones, ore, ceramics, refractory materials, slag, ash, etc.

 

The alloys of Fe-Cr-C-N (Fe-Cr-C) systems can find application for producing of shaped castings in operation under conditions of austenite alloys of the Fe-Cr-Mn-C-M (Fe-Cr-Mn-C) systems.. Some steels and cast Irons have been obtained having up to 6-10 times better wear - resistance than that of Hatfield steel C110Mn13 under conditions of hydro-abrasive dynamic, impact wear. The same cast irons (steels) show up to 18-28 times better wea r- resistance under friction. They have good hardenability (above 150-200 mm) and high hardness up to 60-67HRC, showing good workability by cutting tools what alloys hole drilling, thread cutting  turning, milling, grinding.

 

Some cast alloys (cast irons) of the systems Fe-Mn-V-C-N(Fe-Mn-Cr-V-C-N) with enhanced plasticity(d, a_{k -} 1,5-2,5.10⁵J/m²) In combination with good impact-abrasive wear - resistance were patented for the purpose of shaped casting’s deformation details

 

Based on current investigations a new prospective has been outlined in metallurgy and all metallurgy related sciences as it has been forecast in the period of 1967 to 1975 and proved in the period of 1978 to 1985(87), developed and proved during the period 1988-2000. If 4000 years before the Human race unconsciously began to mix the little C atoms with the bigger Fe ones, now at the end of 20-^Th. (beginning of 21^-St) century we have got an experience consciously to govern, regulate, control and make forecast concerning the little and volatile N atoms mixing with the Fe atoms separately or in combination with C and others alloying elements. A conclusion has been reached that one and the same iron-based (alloys) grade with approximate by similar properties (quality) can be and will be produced (up to certain concentration) by at least 3 different metallurgical processes: only with C, only with N, with SC+N at various different C/N, N/C ratio. The sum is being constant . It is assumed that differences below eutectic point are quantitative. The further development will be determined by the investigation C and N effects on the basic systems: Fe-N; Fe-C; Fe-C-N; Fe-Me-N; Fe-Me-C; Fe-Me-C-N; Fe-Me-(Me ‘...)-N; Fe-Me-(Me.’..)-C; Fe-Me-(Me’...)-C-N; Me-N; Me-C; Me-C-N,  where Me is: Cr.; Mo; Mn; V; W; Nb;(Ti, Al), Zr and other ferrite forming and nitride forming stabilising austenite elements which form solid solutions of “substitu-tions “:Ni, Mn, Cu, Co, (Au, Pt, Pd) etc.; volatile (gaseous) elements towards Fe; Mn; Zn; Pb, etc, surface active (Sb, As, Be, S, P) modifying volatile: K, Ca, Mg, Ce, rare earth metals etc.

 

As in ‘’classical’’ carbon metallurgy can be observed the trend for complete ’’C’’  burning out on one hand and ’’C’’ inserting with objective the producing of ’’C’’ steels, cast irons, Fe-alloys on the other hand. Similar is the situation in the N-alloying. In the future vacuum metallurgy will be outlined aimed the complete elimination of the volatile elements (N) and as result some new heat and corrosion resistant alloys for the rocket industry will be obtained. Beside that the pressure metallurgy will be developed in the field of N-alloying and N-steels, cast irons and Fe-alloys, including alloys of C+N systems  will be produced by full satisfaction of the ecological requirements.

 

Experimetal Methods; Production in laboratory and industrial facilities of atmospheric pressure and under pressure. Chemical spectral gas analysis, thermal treatment. Development of methods and apparatus for testing. Harden ability, wear-resistance, etc., Standard mechanical tests, metallographic, electron microscopic, X-ray, electrochemical and physical methods of structural analysis. Results: enrichment of theory and practice of producing new wear - resistant alloyed cast alloys. Development of new alloys and procedures, traiting of students and doctorants. Economic environmental and social effects. Operating instructions.

.

Key words: Metallurgy, Metal science, Material science, Metal Physics, New metals and alloys, production on Ferrous alloys, methods and equipment of casting production, thermal theatment methods, engineering materials, perspective, application trends, ecology.

 

Mailing address: GK”Mladost”, bl. 89, vhod 10, et. 7, ap. 181, 1794 Sofia, Bulgaria; author Dr Eng. B.V. Kolev ( scientific researcher-Institute of Metal Science-BAS;. 67 ”Shipchensky prohod” str, 1574 Sofia, Bulgaria)

E-mail: b.v.kolev@abv.bg

 

Authors Biography - complete text

 

PER	KOLEV, BOGOMIL, VELIKOV;
PAR	Novo selo, region Russe-Bulgaria, sept.17,1940; parents;Veliko Kolev
010FAM	Getcov and Ivanka Mintcheva Getcova; m.Yordanka Petrova Koleva. Nov.10,1966; children: Ivelina Bogomilova Veleva,Velislav Bogomilov Kolev,
EDU	Engr., metallurgist. Higher Inst.of Chem.Tech., Sofia, Bulgaria,1966
010	PhD,1987- D-r, Inst. Metal  Sci., Bulgarian Acad. Sci., 2004,
020CAR	Engr, Plant of Mashine Products, Silistra. Bulgaria, 1966-67;
010	rearch III, II, I degree Inst.of  Metal. Sci., Bulgarian Acad., Sci.,
020	Sofia, 1967-; guide of  diplom students works 1988-2001 and gen. guide
030	Projects Ministry of Educn. and Sci, Sofia,1992-, Cons. Plants;
010020CRW	Mashine Products Silistra, Bulgaria,1976-1998, Electrometal and Energoremont Holding, Sofia,1984-1997, cons. in field
010	Author; Contbr. articlies to proff, jours; 15 patents (inv.), 120 articles, 2 books: New  Complex (N) Alloyed Alloys on Fe-C Based and Material Science and Global Problems
020MIL010AWD	With Bulgarian Navy, 1958-60. Resipient 1st place gold medal for exhibn., Plovdiv Bulgaria, 1973 and 2-nd  place for exhibn,’s Sofia. Bulgaria, 1974, 1977; diploma direct.”science”-concurs  Mech. Eng.-02, Sci. Tech. Union of Mech. Engrs. Bulgaria
010 MEM	Balkan Union of Metallurgists, Sci. Tech. Union of Mech. Engrs, Union of Bulgarian Scientists.
AVO 010020030	Avocations: geology, ecology, nature, Universe, philosophy,
040ADR	Home; GK Mladost, blok 89, vhod 10, et 7, 1797 Sofia Bulgaria Office:
010	Inst of Metalscience, 67 Shipchesky Prohod 1574 Sofia Bulgaria
020	and  Higher Inst. of Chem, Techn. Sofia 1156,  69 “Kliment Ohridsky”  str., Sofia

TECNOLOGIES FOR CAST IRONS AND STEELS DESTINED FOR CASTINGS USED IN CONDITIONS OF ABRASIVE, HIDRO ABRASIVE AND IMPACT ABRAZIVE WEARING

Dr.Eng. Bogomil Velikov Kolev, Scientific-Technical Union of Mechanical Engineering,author’s adreess GK”Mladost”,bl.89,vh.10,et.7, ap.181,Sofia 1797, Bulgaria,
E-mail: b.v.kolev@abv.bg

ABSTRACT

We present in general fromwork a part of summarized results about possibilities for production high strength and wear resistant founded alloys on Fe-C basis – complex alloyed steels and cast irons of different systems with different structure. The results of the studies make a possible to determine not only the direction for application of the obtained alloys in practices, but also to outline ecological and technical directions for obtaining of new high strength and wear resistant alloys with and without N, using the possibilities of the new gas metallurgy with gaseous and other volatiles elements under pressure.
The intensive progress of world imposes the necessity to create new materials and alloys with high phisico-mechanical and exploitation characteristics with simultaneous decrease in material energy and other expenses for acheving high quality. The needs for wear resistant materials for details in conditions of abrasive, hydroabrasive impact abrasive and other types wearing are constantly growing in world range. This is due to constant decrease in ores , resp. raw materials traditionally processing of Earth crust and bowels as well as the constant development of mechanization in industrie, agriculture and transport. The building of ever more power full and automatics new mashines and devices for digging making smaller grinding, mixing, enriching, separating transport, etc., requires and justifies the use of ever more qualitative and reliable and with linger life materials in other to minimize the defection and amortization of spare parts. Ecological problems are also topical.
The Fe-Cr-C system with and without other alloyed elements is the based to production of new qualities of alloys with original ferromagnetic matrix, having verry high hardness, imcreased strength parameters, high penetration hardness, improved mashinability combined with high HRC and high (top) wear resistance in the abrasive, hydro abrasive, impact abrasive and corrosion abrasive conditions the structure and property investigations of alloys in cast condition and after various thermal treatment and the basis of the achivied results the determination of application trends for magnetic quenched alloys, etc. The cast irons of the system Fe-Cr-C with and without N and additional alloyng are said to be alternative of wear resistance materials for working in abrasion conditions.
It is presented a range of cast alloys in the system Fe-Cr-C( Fe-Cr-C-N) with and without additionall alloying with carbide and nitride elements (V, W, Mo, Ti, B, Nb) introduced separately or togheder in combination with stabilizators of austenite in controllable quantities (N, Mn, Cu, N) and modificators (Mg, Ce, Zr , etc.). Steels have been obtained having up to 6-10 times better wear resistance than Hatfield steel 110Mn13L under conditions of hydroabrasive impact wear.. The some steels show up to 18-20 times better wear resistance under friction. They have good hardness penetration (above 150-220 mm) and high hardness up to 60-67 HRC showing good workability by cutting tools allows hole drilling treated cutting, turning, milling, grinding.
Austenite is the most economic basis for creation of new alloys with special properties; wear resistance, non magnetism etc. combinet with high mechanic characteristics and plasticity. The Fe-Mn –C, Fe-Mn-Cr-C and Fe-Cr-Mn-C systems with and without alloying elements represent particular interest for production austenit founded and plastic deformation treated details that have to most requirements of high mechanic and exploitation characteristics- wear resistance.
Cast wear resistant alloys steels and cast irons with and without N can be prodiced in atmospheric conditions as well as under pressure. All developed alloys are suitabl for work in contact with following abrasives(in dry and wet conditions) - Ph=6-8; soil, sand, coal stones, minerals, asphalt, cinder okaline, middling slime, agglomerate,ores, concentrates, climker, cement, forming materials, and mixtures for metallurgical and and foundry production, ceramics and fire proof materials and mixtures, hydrotransport, pneumotransport, intermaterials etc.

KEY WORDS: cast alloys, complex alloyed steels and cast irons, mechanic characteristics, wearresistance, application.





ТЕХНОЛОГИИ ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА ЧУГУНИ И СТОМАНИ ПРЕДНАЗНАЧЕНИ ЗА ОТЛИВКИ, РАБОТЕЩИ В УСЛОВИЯТА НА АБРАЗИВНО, ХИДРОАБРАЗИВНО И УДАРНОАБРАЗИВНО ИЗНОСВАНЕ

TECNOLOGIES FOR CAST IRONS AND STEELS DESTINED FOR CASTINGS USED IN CONDITIONS OF ABRASIVE, HIDRO ABRASIVE AND IMPACT ABRAZIVE WEARING

Богомил Великов Колев, НТС по Машиностроене, секции “Материалознание” и ‘’Металолеене”, София (Sofia), България (Bulgaria); E-mail: b.v.kolev@abv.bg


С Ъ Д Ъ Р Ж А Н И Е
1. Въведение
2. Износоустойчиви материали-състояние и развитие. Класификация.
3. Бели високохромови износоустойчиви чугуни
3.1. Хроммолибденови мартензитни чугуни. Основни марки и модификации.
3.2 Хромникелови чугуни
3.3 Хромманганови мартензитни чугуни, като заместители на Cr-Mo-те и Cr-Ni-те.
3.4 Хромманганови аустенитни чугуни
3.5. Други високохромови чугуни
4. Аустенитни стомани предназначени за отливки работещи при силни динамични натоварвания
4.1. Аустенитни стомани със стабилна аустенитна структура при експлоатация
4.2. Аустенитни стомани с нестабилна аустенитна структура.
5. Ориентировъчна икономичeска оценка
6. Насоки и области за приложение на износоустойчивите чугуни и стомани
6.1. Области на приложение от собствени изследвания и наблюдения
6.2. Общи насоки за широко приложение
7. Приложения – таблици, инструкции и др.

ИЗНОСОУСТОЙЧИВИ МАТЕРИАЛИ - СЪСТОЯНИЕ И РАЗВИТИЕ

ВЪВЕДЕНИЕ
Непрекъснатото развитие на общото и специално машиностроене поставя пред леярското производство все по нарастващи изисквания към технологическите и експлоатационни качества на сплавите предназначени за леене. Едни от най-перспективните направления за подобряване на структурата и свойствата на сплавите предназначени за леене са обемното легиране и термичната обработка.[1]
Нуждите от сплави, работещи в разнообразните условия на абразивно износване непрекъснато нарастват в световен мащаб. Това се дължи на развитието на дейностите свързани с обработването на Земята, рудите, минералите, строителните и друти материали; обобщено - на бурното развитие на промишлеността и селското стопанство. Построяването на все по-мощни и автоматизирани машини и съоръжения за раздробяване, смилане, смесване и транспортиране на абразивни материали изисква и оправдава нуждата от използуването на материали с високо качество и дълъг живот, за да бъдат сведени до минимум повредите, предстоят за ремонт и подмяна на износените детайли.[1]
Очертаващата се глобализация в световен мащаб изисква от заетите в лярската индустрия доста активна политика и всеотдайност по отношение на предизвикателствата на 21 век. Всичко това - на фона на конкуренцията. Обобщено усвояването на високо износоустойчиви сплави за отливки се диктува от намаляването на рудата, от загубата на време за ремонти и подмяна на износените части, от необходимостта да се правят икономии на различни скъпи и дефицитни материали, на труд и енергия и в крайна сметка от стремежа към увеличаване на ефективността и производителността на труда, табл.6.
В настоящия доклад е направен опит да се дадат в съвсем обобщен вид резултати от собствения дългогогодишен опит от научни и промишлени изследвания и наблюдения, съобразени със световния опит и перспективи, съгласно специализираната литература.[1-21]
На настоящият етап са известни 9 класа износоустойчиви сплави на Fe-C-на основа. По степента на намаляване на износоустойчивостта ориентировъчно те могат да се подредят така:
1. Бели хромлегирани чугуни съдържащи (8)12-34%Cr: мартензитни, аустенитни, феритни [1]:
2. Мартензитни среднолегирани бели чутуни - 3-4,7%Ni, до 3,5% Cr. Недостатъци: Те са по-слабо износоустойчиви от Cr-Mo-те от група 1, необработваеми с режещи инструменти, много крехки. Макар че все още се използуват, те са непригодни в условията на ударни натоварвания. Съдържат скъпия, дефицитен и стратегически метал – никел, запасите от който намаляват, а цената непрекъснато расте. Приложението им намалява. Има оттегляне от тях.
3. Перлитни бели чугуни - 0,3-0,5%Cr. Недостатъчна износоустойчивост - по-слаба от чугуните от гр.1 и гр.2. Използването им в практиката силно намалява. Има оттегляне от тях.
4. Мартензитни стомани с високо и средно съдържание на въглерод. /например: С<1%, Mn<0,7%, Si <0,6%, Cr<6%, Mo<1%/. Лесно се разрушават при продължителна работа.
5. Нисколегирани аустенитни стомани съдържащи 6-8%Mn и 1%Mo от типа ”Климакс”.
Заместват аустенитните манганови стомани от типа на хатфилдовата -110Mn13Л. Л-означава леярска срлав. Изместват се от Cr легираните чугуни от 1-ва група. В тази конкуренция зависи какъв е разходът на метал, например за 1 тон смляна руда при използуване на чугуни от 1-ва гр, стомани от 5-та и 7-ма група.
6. Финноперлитни нисколегирани стомани: 0,8-1,1%С и нисколегирани с Cr, Mo и др., 300-400 HB. Малко се използуват- предимно в САЩ.
7. Аустенитни манганови стомани от типа на Хатфилдовата 110Mn13Л - 12-17%Mn. В конкуренция са с 1-ва и 5-та група. В развитите страни се изместват от чугуните 1-ва група. Недостатък - при деформация в процеса на динамични-ударни натоварвания променят обема си и може да предизвикат аварии - например от деформация на кожуха на мелниците и скъсване на закрепващите болтове на плочите към корпуса. Те са много по-слабо износоустойчиви от хром легираните чугуни от 1-ва гр. Тук спадат и разработващите се нестабилни стомани [1].
8. Високояки нисколегирани стомани- 0,1-0,4%С.
9. Нелегирани стомани и чугуни. Те не представляват никакъв интерес като износоустойчиви, макар че все още много се използуват. Изхожда се от съображение за ниска цена, без да се отчитат другите разходи за предстой, материали, труд, енергия и др. при ремонт и подмяна на често износващите се части. Непознаването на механизма на процеса на износване води до използуване на какви ли не материали за работа в условията на абразивно износване: стомана 3, стомана.45, 40Cr, напластяване, неръждаеми, ресьорни и други стомани, сиви чугуни, които са крайно неподходящи, поради много бързото си износване и ниска ефективност.
Най-използувани и конкуриращи се помежду са чугуните от 1-ва гр. и стоманите от 5-та и 7-ма гр. Като алтернатива при някои производства се налагат чугуните от 1-ва гр. Разработват се и средно и високо легирани V-ви чугуни, както и Cr-Mn-ви чугуни, върху които имаме изследвания с надеждни резултати [1]. Те могат да се поставят в 1-ва гр. или между 1-ва и 2-ра гр. Вероятно V-тe чугуни ще могат да се коват. Имат добри пластични показатели [1,3]. Съдържат скъпия и дефицитен V в големи количества. Много перспективни са разработените Cr-Mn-ви чугуни [1]. Всички по-горе иэброени стомани и чугуни могат да се добиват допълнително легирани и нелегирани с аэот и да се леят при атмосферни условия и при повишено наляганев машини [1,2]
При избора на дадена конкретна сплав за съответни детайли в практиката технолозите се натъкват на някои трудности, произлизащи от:
-голямото разнообразие на агресивни абразивни материали с различна твърдост и други характеристики спрямо метала на отливката. Необходимо е металът на отливката да има структури с по-голяма твърдост от тази на съответния абразив, виж табл.1 от приложението.
-от голямото разнообразие на износване - с надрязване, раздробяване, смилане, ерозия с корозия /хидроерозия и кавитация/. В Германия го делят на чисто абразивно износване, слоево износване, износване с вертикални бразди, износване при удар, хидроабазавно /корозионно механично/ износване в кисела, неутрална и основана среда при PH до 7-8.
- износването може да бъде съчетано с динамични натоварвания - натиск, огъване, удар
- износване при повишени и отрицателни температури.
- от значение за избора на сплав е дебелината и конфигурацията на детайла
Условията на работа обаче определят избора на сплав. Трудностите по избора на състав и технология идват и от това, че често трябва да се правят компромиси между противоречиви ствойства: от една страна голяма износоустойчивост /висока твърдост/, а от друга отсъствие на ударна чупливост. Голямото разнообразие на износване и допълнително натоварване при експлоатация създава трудности по изясняване на механизма на износване. Това препятства стандартизирането на процесите на износване и унифициране на марките. Причина е и липсата на стандартни методики за изпитване на износване. Силно е влиянието на околната среда.
-не на последно място са трудностите или неумението на технолозите по избора на подходящ химически състав и термична обработка за съответния детайл, респ. по оценка на икономическата изгода от различните технически решения
Всичко това налага необходимостта от изследвания, наблюдения и комплексен подход при избора на дадена сплав за конкретния детайл при конкретните условия на работа. Често пъти една и съща марка сплав работеща в условията на един и същи абразив, но от различни находища се износва различно. Например, при копаене на въглища или смилане на въглища от различни находиша. Дължи се на различните характеристики на въглищата и примесите. Стомана.110Mn13Л при работа в условия на чисто абразивно износване се износва като стомана.3
Разнообразните условия на експлоатация налагат необходимостта всяка леярна да разполага с достатачно на брой стомани и чугуни и с високо квалифицирани технолози. Това ще даде възможност да се привличат клиенти осигуряващи по-разнообразна номенклатура от детайли, ще създава възможности за разширяване на производството, респ. на печалбата. При това наблюденията от практиката ще спомогнат да се усъвършенстват непрекъснато, както съставите, така и технологиите за добиване и термична обработка в посока технологическа целесъобразност и икономическа изгодност. В продължение на десетки години заедно с някои леярски фирми и фирми потребители на отливки ние сме разработвали и проверявали в практиката редица нови марки стомани и чугуни, опирайки се на формулата:
Лаб. изсл. &#61659; Приложни изсл. &#61659; Развойна дейност &#61659; Производство &#61659; Потребление
Формулата се оказа твърде ефективна, тъй като създава права и обратна връзка на заинтересованите звена. В Япония тя се прилага в автомобилната промишленост само в една посока - на дясно и без звеното “потребление”. Липсва обратна връзка. Съвсем от скоро японският й вид започна да се прилага в ”Европейския съюз”. За да има успехи и да устои на конкуренцията, всяка леярна трябва да има собствена група от технолози, които на базата на контактите с потребители и с наблюденията от експлоатация на отливките да вземат най-точни решения за избор на сплави и термообработка в зависимост от конкретните детайли и тяхната работа. Конкуренцията налага необходимостта непрекъснато да се работи върху усъвършенствуване на марките и технологиите, прилагане на нови марки и технологии. Възможностите са големи

БЕЛИ ИЗНОСОУСТОЙЧИВИ /ИЧ/ МАРТЕНЗИТНИ ХРОМЛЕГИРАНИ ЧУГУНИ

Очертават се като най-перспективни, т.е като алтернатива за отливки работещи при горе посочените условия. Те притежават комбинация от превъзходна абразивна устойчивост, съчетана с определена жилавост, възможност за машинна обработка с режещи инструменти, включваща струговане, фрезоване, пробиване на отвори, шлайфане, дори нарязване на резба. Фактът, че те могат да се използуват успешно при работа под високо налягане, натиск и ударно въздействие, за което се използуват жилавите износоустойчиви стомани /например 110Mn13Л/ е учудващ! Това ги прави пригодни да заменят аустенитните стомани от типа “Хатфилдова” и “Климакс”. В зависимост от условията на експлоатация, коефициентът на износоустойчивост на тези чугуни е от 2 до 5 и повече пъти по добър спрямо 110ГMn13Л и многократно по-добър от стомана 3
Предимството на чугуните от 1-ва група е, че те могат да се подобряват, чрез легиране с всички карбо и нитридообразуващи елементи и със стабилизиращи аустенита елементи- Mn, Ni, Cu, N [1-21]. Това дава възможност на леярната да избира марките в зависимост и от възможностите за доставка на съответни материали и отпадъчна шихта. За подобряване на структурата, респ. и на свойствата, те могат да се модифицират с лигатури, могат да се обработват и с азот - газообразен и от твърди вещества [1-21]. Голямо предимство са и възможностите да се прилагат различни видове термична обработка.
Разполагаме с технологични инструкции за добиване и термообработка.

ХРОММОЛИБДЕНОВИ ЧУГУНИ
ИЧCr15Мo3
Основна марка за леене на облицовъчни плочи, чукове и др. необработваеми и обработваеми с режещи инструменти детайли с дебелина до 110-150 мм, работещи в условията на чисто абразивно износване, без или с определени ударни натоварвания, съчетани с натиск.
-Якост на огъване-60-85.107Pa (може да достигне до 90-100.107Pa)
-Твърдост: сурово(лято) състояние-44-48HRC, термообработено от 35-55HRC до 63HRC,
Износоустойчивост от 2 до 5 и повече пъти по-добра от 110Mn13Л. Молибденът се внася за предотвратяване на вредното перлитно превръщане, влияещо силно отрицателно върху износоустойчивостта, т.е внася се за подобряване на прокаляемостта. Прокаляемостта е твърде важно свойство, особено за дебелостенни отливки. Ако дадена сплав има например 20 мм прокаляемост, то след износване на тези 20 мм, останалата част от детайла започва да се износва много бързо, като ст.3. Съотношение Cr/С и количество Mo се избира според дебелината (диаметъра) на отливката. Имаме разработени конкретни данни за отношението Cr/C и за съдържанието на Мо за детайли с дебелина от 30 до 12о ммр зиею 10 мм, както и за детали с делбелина над 120-150 мм. Детайли с дебелина до 15-20 мм могат да се използуват без термообработка /ТО/, макар че тя е за препоръчване. ТО е комплексна. След подходяща ТО по разработени от нас режими, сплавта може да се обработва с режещи инструменти. При наличие на никел се налагат повтарящи се операции на ТО. За тънкостенни отливки с дебелина до 20-30 мм, марката ИЧCr15Мo3 може да бъде сведена до ИЧCr12Мo. Допуска се до 0,15%N и до 0,2 %V N[1]. Прокаляемост до 20-40мм. Недостатък на ИЧХ15М3 - високо съдържание на скъпия Mo. При леене под налягане у машини може да съдържа повече N [1,2].

Модификации на ИЧCr15Мo3.
С цел намаляване на количеството на скъпия Мо и поевтиняване са разработени марки с частична или пълна замяна на Мо с Ni, Cu, Mn, (N) [1,3-21].
ИЧCr15Мo2Ni(Cu)
При атм. налягане може да съдържа, но не задължително, до 0,15% N, а при леене под налягане и по-вече N [1,3-20].
Предназначение - за необработваеми и обработваеми с режещи инструменти детайли с дебелина до 180-200 мм. Отливките с 14-16%Cr са склонни към формиране на перлит, което се предотвратява с внасяне на Mo, Ni, Cu и др. В зависимост от възможностите на леярните за подобряване на износоустойчивостта могат да се внасят с отпадъчните материали в неголеми количества: V, W, B, Ti, Nb и др.[1]. Например с отпадъци от бързорезни и др. инструментални и легирани стомани.
Тази марка може да се трансформира до ИЧCr15Ni2Мo - при увеличение на Ni и намаление на Мо. За тънкостенни детайли - лопатки и др. може да се използува ИЧCr15Ni(Мo)-широко използувана от нас. В зависимост от конкретните изискванията към детайла тази марка съдържа Мо, V, Ti, Ni. Ако в отпадъчната шихта има W, то той е твърде полезен и може да се внася до 2%. За работа в условия на износване при повишени температури може да се използува модификацията ИЧCr15Ni3Mn. /Ni-ът може да се замени напълно със Cu - ИЧCr15Мo2Cu и др/. Мед се препоръчва особено при леене в метални форми. ИЧCr12MnМoW. 50HRC-облицовки за мелници с малки диаметри-до 2 м. Посочените модификации по желание могат да съдържат N, както при леене в атмосферни условия, така и при повишено налягане в машини [1,13,20].
Замяна на молибдена и никела с манган
Манганът е евтин и достъпен елемент. България е богата на манганови находища.
a) ИЧCr15Mn3Мo: за необработваеми с режещи инструменти детайли с дебелина до 150мм
б) ИЧCr12Mn3. - за необработваеми с режещи инструменти детайли до 25-30мм.-в условия на абразивно износване.
в) ИЧCr15Mn5МoЗа необработваеми с режещи инструменти детайли - дебели до 200мм
г) ИЧCr12Mn5., За необработваеми с режещи инструменти детайли - дебели до 100мм. Например-облицовки за мелници с диаметър до 2,7мм при работа с топки до 90-100мм.
д/ други чугуни със замяна на Mo с Mn, (и с N [1,3-20]): ИЧCr20Mn7(Мo), ИЧCr15Мo2Mnи др.... С увеличаване съдържанието на Сr, Mo и Mn /до5-7/, и на N прокаляемостта расте [1,4], N подобрява механическите и експлоатационни качества [1, 13, 21].

ИЧCr20MoNi
По желание може да съдържа N, при леене в атмосферни условия до 0,15%, а под налягане и по-вече N [1,3,5.13]. Ni-ът може да се замества и със Cu до 1,8-2%. За разлика от Ni не увеличава количеството на остатъчния аустенит- (ИЧCr20МoCu). Този чугун прилича на ИЧCr15Мo2Ni, но е по-качествен. Предназначен е за по-отговорни необработваеми и обработваеми с режещи инструменти детайли с дебелина над 150-200 мм, работещи при по-тежки натоварвания в условията на натиск и абразивно, хидро абразивно и ударно абразивно износване-хидорциклони, шламови и багерни помпи в добивната промишелност, плочи за облицовки на мелници, чукове, челюсти за трошачки. Увеличеното съдържание на Cr, респ. на отношението Cr/С увеличава прокаляемостта. Най-добре се подава на термична обработка. Могат да се леят и тънкостенни детайли с високи качества: лопатки за дробеметни камери /достигнали сме до 280-340 работни часа на камера ДК10/, смесители, бъркалки, накладки, облицовки за класификатори, сепаратори при производстното на руди, керамични и огнеупорни материали - в ЗОИ “Труд” Русе сме достигнали до 4-6 пъти по-добра износоустойчвост в сравнение с използуваните от тях стомани. Успешно използувана марка в Миннообогатителния комбинат “Асарел Медет”- Панагюрище. При усвояването на високо хромови чугуни за препоръчване е да се започне с марките ИЧCr15Мo2Ni(Cu) и ИЧCr20МoNi(Cu). След натрупване на опит и наблюдения при експлоатация от потребителите върху конкретните детайли може да се премине към модифицирани по-евтини марки. Комплексната термо обработка включва минимум две или три операции. Оxлаждане–предимно въздух. Необходими са пещи до 1100-1200оС, евентуално вентилатори. За много високо качество на отговорни детайли се препоръчва оборудване с маслени и солни вани.
Замяна на молибдена и никела. Модификации на ИЧХ2CrМo2Ni(Cu)
1.ИЧCr20Mn3(ИЧCr18Mn3). Допуска се N по желание до 0,15%, (под налягане повече N), Ni, Мо до 0,5% [1,3,5,13]
2.ИЧCr18МoW. Допуска се до 0,15%N (под налягане повече N), до 0,5 Ni %[1,3-21]. Приложение-за детайли до 150-180мм[1]
Заключение
Марките мартензитни бели чугуни съдържащи от 11-13 до 18-24% Сг са много близки една до друга.Качествата по желание могат да се подобряват с N.. Изборът на точния химически състав се прави в зависимост от конфигурацията на детайла и от конкретните условия на работа. За всеки детайл при дадените условия на работа е необходим компромис между ударната жилавост и износоустойчивостта, т.е между химическия състав и термичната обработка. За всеки състав имаме разработени режими за термична обработка в зависимост от условнията на работа.

АУСТЕНИТНИ ИЗНОСОУСТОЙЧИВИ ЧУГУНИ
1.Никелсъдържащи. ИЧCr17Ni3Mn3. Може по желание да се легира с N do 0,15 (под налягане повече N) [1,13,20] Якост на опън-55-62.10-7Ра, провисване 2,1-2,4мм, ударна жилавост след ТО-0,47-0,60.105j/м2 .След ТО при 45-46 HRC показва до 3-4 пъти по добра износоустойчивост от 110Mn13Л. След натрупан опит от наблюдения може да се модифицира в ИЧCr15Ni3Mn или ИЧCr14Ni3Mn4. Предназначение - за необработваеми с режещи инструменти дебелостенни- до 150-200мм детайли, включително работещи при повишени ТоС. Оптимална твърдост - 50HRC
Твърдост: лято без ТО - 38- 45HRC, термообработено от 37-50 HRC -до 48-52HRC.
2.ИЧCr8Ni6. Допуска се Mо Тука Ni се използува вместо. Твърдост – 50-55HRC. Все пак съдържа скъп и дефицитен никел. Необработваем с режещи инструменти. Малко се подава на термообработка..
3.Безникелови. ИЧCr12Mn12. Може да се използва без и със N при атмосферно и повишено налягане [1,13,20] Якост на опън 45-70.10-7Ра.[1] Предимства - замества по-скъпите никел съдържащи чугуни. Твърдост 350 до 550(600)HB. Ударна жилавост – 0,4-1,4.105J/m2. Износоустойчивост до 4-6 пъти по-добра от хатфилдовата стомана 110Mn13Л и многократно - над 15-20 пъти по-добра от неръждаемите стомани от типа 1Cr18Ni10Л.. Приложение - за необработваеми с режещи инструменти детайли, работещи в условия на абразивно износване и натиск с не големи ударни натоварвания, замяна на ИЧCr8Ni6 и др. Добра корозионна усточивост - до 4 бал по ГОСТ 52-12-50: 20%NaCl, 50г/л Na2CO3, морска вода и др. Подходящи за работа и при хидроабразивно износване РН=7-8.

ВИСОКО ХРОМЛЕГИРАНИ ИЗНОСОУСТОЙЧИВИ ЧУГУНИ НА ФЕРИТНА ОСНОВА
1.Никел съдържащи. ИЧCr28Ni2. По качество и предназначение прилича на ИЧХ17Н3Г4. Предназначение - за необработваеми с режещи инструменти детайли работещи и в условия на абразивно износване в корозионни среди и при повишени температури. Съдържа скъпия и дефицитен никел
2. Безникелов чугун ИЧCr30Mn3. 53-57 НRC-след ТО. Може да се използва без и със N при атмосферно и повишено налягане [1,13,20]. Замества ИЧCr28Ni2. По-евтин, не съдържа Ni. Приложение- за обработваеми и необработваеми с режещи инструменти тънкостенни и дебелостенни детайли до 300-400мм, работещи в хидроабразивна среда при PH=4-8; облицовки за хидроциклони облицовки за мелници и сепаратори, детайли за въгледобива, за шламови, пясъчни и багерни помпи, обогатяване на руди от черни и цветни метали, пневмотранспорт, хидротранспорт, сливни тръби, пулпопроводи, колена, оборудване на топлоцентрали, накладки за сушилни барабани при сушене на пирит, меден и цинков концентрат (напр. при ToC на входа на газовете-900оС, на изхода 100-150оС, влажност на концентрата на входа 14%, на изхода- 4%) и др. Тази марка е много перспективна. Заменя 110Mn13Л и други износоустойчиви стомани и чугуни. Добре работи и при ударно абразивни условия. Експериментирана и проверена от нас. Механичната обработка се извършва след специални режими на термична обработка, след която следва окончателна термична обработка. Режимите за допълнително могат да се представят.
3.Cr28Л Якост на опън 50-5610-7 Ра. Може да се използва без и със N при атмосферно и повишено налягане [1,13,20]
Предназначение- за детайли работещи предимно в условията на окисление и корозия.
4. Cr34Л. Може да се използва без и със N при атмосферно и повишено налягане [1,13,20] Якост на опън 55-60.10-7 Ра
Предназначение- за детайли работещи предимно в условията на окисление при повишена ТоС и корозия. Слабо износоустойчива. Ако коефициентът на износоустойчивост на Сr-Mo-те чугуни е 10-12, то на Cr28Л и Cr34Л той е 2-3. Всички чугуни по желание могат да се легират с N [1-21]

ДОБИВАНЕ И ЛЕЕНЕ НА ИЗНОСОУСТОЙЧИВИ ЧУГУНИ
Топилни агрегати - електродъгови и индукционни пещи. В електродъговите пещи се използува предимно методът с претопяване. Индукционните пещи са подходящи при претопяване и сплавяне със скъпи и лесно окисляващи се елементи: по–малко окисление, хомогенизация на стопилката, по лесен контрол на температурния режим на плавката и др. При машините под налягане също се използват индукционни пещи[1,2,13,20]. Разполагаме с конкретни технологични инструкции на базата на опита ни в ”Електрометал“ ООД при работа с 2,5 и 5 тонни електродъгови пещи. Може да се използува топене на свежа шихта и с претопяване на отпадъци. Всички марки чугуни се произвеждат по приблизително еднакви технологии, като се спазват класическите правила за водене на плавката, контрол на шихта, внасяне на легиращи елементи, обработка в кофата, леене. За подобряваве на структурата и свойствата, респ. на качествата и конкурентността на отливките, допълнително може да се прилага модифициране на стопилката с различни модификатори; РЗМ, Li-Ca, Ti, Zr, B, Ni-Ce лигатури, ФЦМ и др, както и обработване с N-азотирани лигатури /азатирани хром, ванадий, манган или техни лигатури/. От гледна точка на разходи за материали може да не се прави допълнително модифициране и азотиране. Подробности по азотиране при атм. условия и под налягане в машини могат да се намерят в монографията на автора: Б.В.Колев ”Нови комплекснолетирани сплави на желязо въглеродна основа”, Изд. БПС, София 2003[1] и в [2-21]. При атм. условия се допуска до 0,15%N. (При нужда допълнително могат да се представят технологични инструкции за азотиране). Свиване при кристализация – около 2%. Температура на леене- зависи от детайла и неговите характеристики -1360-1480оС. Чугуните имат много висока тънколивкост и то при ниска ТоС. Често се налага изчакване в кофата за спадане на ТоС, особено при извънпещна обработка. При сложни отливки в процеса на кристализация е необходимо да се използуват всички методи за снижаване на температурния градиент между частите на отливката-използуване на подходащи формовъчни материали с намаляване на количеството на глината. За осигуряване на насочена кристализация и дребно зърнестта структура, т.е на високи механични показатели при масово производство могат да се използуват кокили или външни и вътрешни охладители. С цел икономия при сложни отливки, след натрупване на опит, може да се използува изваждане от формата при висока температура и поставяне в предварително нагрята до тази ТоС пещ. Целта е - изравняване на ТоС, снемане на напреженията и предпазване от дефекти при охлаждане, което трябва да бъде бавно. Технологията за изработване на леярската форма за отливки от бели хром легирани чугуни обединява характерното от технологията за производство на стоманени и чугунени отвливки. Допълнително при поискване могат да бъдат дадени някои конкретни сведения

ТЕРМИЧНА ОБРАБОТКА /ТО/ НА ИЗНОСОУСТОЙЧИВИ ЧУГУНИ.
Неправилно назначената термична обработка /ТО/ или неудачно проведеният режим на ТО може да доведе до минимум преимущества на белите чугуни пред другите материали. Износоустойчивостта, респ. мех. показатели /якост на опън, якост на огъване и ударна жилавост/ се определят от структурата. Структурата се определя основно от : химическия състав, начина на кристализация във формата и от следващата ТО. В практиката при вземането на решения за конкретния режим на ТО се налага да се прави компромис между химическия състав и режима на ТО, в зависимост от характеристиките на детайла и условията на работа. Такъв компромис се налага често между режима на ТО и ударната жилавост, респ. твърдостта.. Първото нагряване до температурата на превръщане, след избиване и почистване се явява важна и опасна операция, която може да предизвика дефекти – пукнатини. Важна е скоростта на нагряване и охлаждане. За всеки състав и детайл при разработване на режимите за ТО се подхожда конкретно. Препоръчва се в една пещ да се извършва ТО на детайли от един вид и състав. Прилага се комплексна обработка минимум от три или две ТО. Най-добри качества, механични показатели и ударна жилавост, се получават при комплексна ТО, включваща минимум три обработки. Това важи за по-натоварените детайли. При детайлите работещи само на износване може да се прилагат – две ТО. При някои тънкостенни -една. Това се определя от технолозите, в зависимост от детайла и неговите работни характеристики, интересите, политиката и стратегията на фирмата. Детайли отливани от чугуни към които се предявяват изисквания за обработка с режещи инструменти се подлагат на предварителна подходяща ТО. Следва - окончателна ТО. От икономическа гледна точка простите тънкостенни детайли могат да се използуват и без ТО,. Но това се препоръчва, когато се натрупа повече производствен опит...Режимът на термообработка се определя от химическия състав размерите надетайлите, тяхната дебелина на стените и условия на работа в прожизводствени условия.
Имаме разработени типови и конкретни режими за ТО на отливки от горепосочените марки чугуни, съобразени с конкретните условия на експлоатация..

АУСТЕНИТНИ СТОМАНИ, ПРЕДНАЗНАЧЕНИ ЗА ОТЛИВКИ, РАБОТЕЩИ В УСЛОВИЯТА НА АБРАЗИВНО ИЗНОСВАНЕ ПРИ СИЛНИ ДИНАМИЧНИ (УДАРНИ) НАТОВАРВАНИЯ.
1. Стомани със стабилна аустенитна структура при експлоатация. Аустенитьт е най-икономичната основа за производство на отливки подложени на високи натоварвания, в съчетание с много добра износоустойчивост, с високи механични показатели и най-вече ударна жилавост. На табл. 4 от приложението са показани аустенитни манганови стомани от типа на Хатфилдовата. Те са предназначени за леене на отливки при атмосферни условия. За подобряване на качеството, респ. на якостните показатели и износоустойчивостта при атм. условия стоманите могат да се легират допълнително с азот до 0,1-0,12%. Стоманите могат да се използуват и без азотиране. При азотиране се препоръчва внасяне на неголеми количества V и Cr /за несъдържашите V и Cr марки стомни/. Подробности за аустенитни стомани легирани с N, включително и с високи надравновесни съдържания до 0,4-0,8%N /получавани в машини при налягане до 45-50.105Ра/ са дадени в монографията: Б.В.Колев ”Нови комплексно легирани сплави на желязо въглеродна основа“ изд. БПС, София, 2003.[1]. При третиране под налягане са постигнати: якост на опън до 80-95(100).10-7Ра, условна граница на провлачване- до 56-60.10-7 Ра, удължение- 14-30%, ударна жилавост- 6-13.105J/м2, до 1,5-2 пъти по-добра износоустойчивост от 110Г13Л. Предназначени са за замяна на стомани от типа на хатфилдовата. За стоманите от табл.5, износоустойчивостта може да се увеличи, чрез предварително взривно уякчаване, по специално разработена за целта технология от специалисти по вривно уякчаване, която не е задължителна, макар че се увеличава животът на детайлите. Аустенитните стомани в процеса на ударни натоварвания се наклепват и стават износоустойчиви. Но при някои детайли /зъби и др./ в началния етап на работа повърхността им не е достатъчно наклепана, т.е. не е деформирана и износването е по-силно. За получаване на качествени отливки е необходимо да се спазва отношение Mn/C. При увеличаване съдържанието на С, тъй като по сеченията на дебелостенните отливки се формира карбидна мрежа и перлит, качествата на отливките, т.е износоустойчивостта силно се влошават. Това налага внасянето на Тi, V, Mo, Ni и други.. Стоманите задължително се подлагат на термообработка. (Имаме технологични инструкции за добиване на тези стомани в електродъгови пещи и за ТО - на базата на опита в някои фирми. Могат да се предложат режим и за подобряване на обработваемостта с режещи и нструменти, след което се прилага окончателна ТО. Като резервен вариант имаме инструкция за стомана без ТО, предназначена за едрогабаритни по-слабо натоварени детайли).
2. Стомани с нестабилна аустенитна структура при експлоатация на детайлите. Примерни състави. 100Mn8, 100Mn8М, 55Cr4Mn10Ni, 55Cr4Mn10Мo, 55Х4Mn10W, 35Cr10Mn10. Те са в процес на разработване и усвояване. Могат да се използуват без N и с N до 0,1-0,15% [1]. За по-добро усвояване на N се препоръчва внасяне на малко V- 0,05-0,12%- за марките без V и малко Cr/до 0,10–0,12%/ -за несъдържащите Cr. Характерното за тия стомани е, че при работа в условията на динамични /ударни/ натоварвания се получава повърхностен деформационен мартензитен слой с дълбочина до 2-3 мм. Прилича на ХТО (химикотермична обработка), но за разлика от нея този слой при нестабилните стомани непрекъснато се подържа и не се износва, т.е не се загубва. в процеса на експлоатация с ударни натоварвани. Това удължава срока на работа. Може да се прилага взривна деформация, която не е задължителна. Предназначение – за замяна на стомани от типа 110Mn13Л - например челюсти за трошачки, коронки за зъби за багери, някои видове чукове и др. Технологията на добиване е подобна на стомани от типа 110Mn13Л. Отливките задължително се подлагат на ТО.
3. Забележка към табл.5 от приложението. Стомани А2, A3, A4, А9 могат да се използуват за облицовки на конусни трошачки. Ст. А6 и А14 - са подходящи за отливки с голяма дебелина и силно натоварване, за части подаващи се лесно на ТО. Те заменят стомана А2. Имат широко приложение. Ст. А8, макар че е по скъпа поради наличието на Мо е висококачествена, с добри показатели на износоустойчивост,. Ст. А9 - подходяща за конусни трошачки, чукове, облицовъчни плочи. По принцип всички стомани могат да се използуват за облицовъчни плочи

ОБЛАСТИ И НАСОКИ ЗА ПРИЛОЖЕНИЕ НА ЧУГУНИ И СТОМАНИ
СОБСТВЕНИ ЕКПЕРИМЕНТИ, ПРОИЗВОДСТВО И НАБЛЮДЕНИЯ[1,21]
1.Лопатки и други детайли за дробеметни машини /камери/. Подложени са на абразивно
износване с определени ударни натоварвания. Наблюдения от лопатки ляти в индукционни и електродългови пещи в “Електрометал “ООД - София. Наблюденията са върху дробеметни машини: руска ДК-10 в ЗММ ”Стомана” Силистра и полска в бившия “Лесокомбинат” – Силистра, сега ”Свилоза”. Изпитвани са чугуни и стомани със стабилна и нестаблилна аустенитна структура. Постигната е издържливост до 280-344 работни часа, срещу 30-40 часа от използуваните от тях до момента легирани стомани. Най-добра издържливост показват: ИЧCr15Ni(Mo), ИЧCr12Мo , ИЧCr18МoW (до 344 работни(р) часа), ИЧCr20Mn3 (до 263 р.часа), ИЧCr20MoNi(Cu) – до 195-340 р.часа, ИЧCr15Мo3 (до 224 р.часа), ИЧCr12Mn12 (235-288 р.часа). Някои нестабилни стомани и 190CrMn17 са жилави и издържат съответно - от 150-195 до 242 работни часа. При по-силни натоварвания - ИЧCr12Mn12, нестабилни стомани,190CrMn17. “Електрометал” ООД прие ИЧCr15Ni(Mo) с която в продължение на години задоволява нуждите на Силистра и други потребители у нас. От тази марка успешно са ляти и други детайли за чистачни барабани OWT-400 (разпределителни гайки, плочи, дъги). От други марки бели чугуни са ляти и звездочки за чистачни барабани БЧ-800, показващи многократно по-добра износоустойчивост от ползуваните във фирмата марки.
2. Отливки за машини произвеждащи керамични, огнеупорни материали и изделия. С изключение на плочите за мелници, чукове и челюсти за трошачки, останалите детайли работят предимно в условията на абразивно износване и натиск Характено е за смесеподготвителни машини за различни абразивни материали: детайли за облицовки на шнекове, стъргалки, вакуум глиномеси, преси, палци, лопатки, бъркалки, накладки. Такива подобни има и в леярското производство, пътното машиностроене, минно обогатителната, въгледобивна и химическа промишлености. За конкретни детайли са експериментирани чугуни и стомани. Всички изпитвани сплави показват по-добри резултати от традиционно използуваните стомани, от напластяваните при износване отливки и т.н. От непознаване на проблема се използуват или обикновени нелегирани силно износващи се стомани или скъпи легирани стомани от типа на неръждаемите 1Cr18Ni9ТiЛ или някакви други легирани стомани. Най-добро поведение до 4-6 пъти по-добра износоустойчивост от наблюденията в ЗОИ ”Труд” Русе показват чугуните ИЧCr20Мo(Ni), ИЧCr15Mo2(Ni) и ИЧCr12Mn12. Първите два са износоустойчиви, но третия е малко по-жилав и наред с някои аустенитни нестабилни стомани е подходящ за машини в които попадат нежелани твърди железни предмети. Преди години “Електрометал“ ООД прие производство на подобни детайли за различни потребители у нас от ИЧCr15Ni с някои минимални допълнителни легирания чрез шихта от отпадъчни материали /Мо, Мn, V, W/, използувани в зависимост от условията на работа на детайлите, конфигурация и натоварване.
3. Чукове за раздробяване на въглища, минерали и други неорганични материали. Характерно е абразивно износване, съчетано с ударни натоварвания. Изпитвани са стомани със стабилна и нестабилна структура и чугуни. Азотосъдържащата стомана 100Cr4NMn20/W Мo/Л от която са отливани чукове за ”Строймаш” Стара Загора показва по-добра износоустойчивост от 110Mn13Л. Добри резултати при силни ударни натоварвания с бабка пускана от височина 6-7 метра върху кубчета с размери 100х100х100 показват стоманите: 100Mn13Ni3WТTiЛ, 100Mn13Ni4МoWЛ, 110Mn13WЛ, 110Mn13Тi, 110Mn13WТiЛ, 100Mn13Cr2WЛ, 100Mn13Cr2Ni2WТiЛ,. Подходящи за по-слаби ударни натоварвания са чугуни ИЧCr12Mn12, ИЧCr15Мo2Ni(Cu), ИЧCr20Mo2Ni(Cu) и ИЧCr30Mn3. Последният чугун се очертава особено перспективен.
4. Други отливки за отрасли от добивната промишленост. По договор с миноодобивния и миннообогатителен комбинат ”Асарел Медет” са отляти предадени експериментирани:
4.1. Облицовки - накладки за спирали от сепаратори /класификатори/, работещи в условия на абразивно износване на мокро при РН=6-8, в замяна на 110Г13Л. Всички изпитвани сплави превъзхождат 110Mn13Л: чугуни: ИЧCr12Mn5, ИЧCr18Mn3, ИЧCr12Mn12, ИЧCr30Mn3. С най-добри показатели е ИЧCr30mn3 –много подходяща и перспективна. Останалите също са подходящи
4.2. Отливки за хидроциклони /сливни тръби- цилиндри/. Изпитвани са чугуни ИЧCr12Мo, ИЧCr18Mn3Si, ИЧCr28Ni2, ИЧCr30Mn3. Всички показват многократно по-добра износоустойчивост от използуваната до момента ламарина от въглеродна стомана, подложена на огъване и заваряване. Най-добро поведение има ИЧCr30Mn3, но и останалите са подходящи.
4.3. Облицовъчни плочи за мелници. Отливани са плочи с различни размери и тегло със сплави от типа: 110Mn13CrМoWЛ, нестабилни стомани, ИЧCr30Mn3. При мелници с голям диаметър на корпуса и на топките, т.е с големи ударни натоварвания по-пододящи са стоманите, при по-малки диаметри на мелниците и по-малки топки, т..е при по-слаби ударни натовравания-чугуните. /След натрупване на производствен опит и оптимизация на технологиите ще могат да се произвеждат плочи от чугуни и за натоварената - първа камера/. Най-добри резултати показва ИЧCr30Mn3. За производството на огнеупорни материали са отливани облицовъчни плочи от ИЧCr20Мo2Ni, ИЧCr15МoNi, ИЧCr12Mn12. Отделно за циментовия завод “Златна Панега” са отливани и изпитвани плочи с дебелин 50мм от чугун ИЧCr15Ni(Мo)- за втора и трета камери. В сравнение с 110Mn13Л всички марки показват по-добро поведение и по-добра износоустойчивост За разлика от 110Mn13Л, чугунените плочи не се деформират. Това намалява напреженията, респ. деформациите на корпуса на мелницата, т.е. силно се намалява късането на закрепващите болтове. Получава се икономия от разход на труд, материали, енергия. Печели се време от чести ремонти. Увеличава се производителността.
Отливани са в лабораторни условия и изпитвани в ВХТМУ топки с диаметри 30мм от чугуни ИЧCr18, ИЧCr18МoNi. Дасегашните лабораторни резултатите показват, че тези чугуни имат по-добри качества от чугун “Нихард” и от стоманените топки получени чрез валцоване. “Нихардът” е твърде крехък и топките се разрушават лесно. Отлята бе пробна серия от топки за нуждите на ”Електрометал” ООД. Проучванията показват, че чугунени топки биха могли да се експериментират и внедрят в поточната линия на завода за фитинги в Монтана.
Макар че хромлегираните чугуни са по-скъпи от обикновено прилаганите сплави /хатфилдова стомана 110Mn13Л, Нихард, Климакс и др. легирани стомани/, въз основа на няколкократно по-добрата износоустойчивост те позволяват да се снижат разходите от износване на облицовъчните плочи и млевните тела. Намалямат се разходите за ремонт и за заплащане на труда. Увеличава се производителността на мелницата. Намалява се консумацията на енергия, а производителността на мелницата се увеличава. За разлика от 110Mn13Л, чугунените плочи не се деформират при експлоатация, не се увеличават напреженията и деформациите в корпуса на мелницата, липсва късане на закрепващите болтове и т.н..
ПРИМЕР: В първа камера на една циментова мелница с диаметъл 3,4м /Германия/, която мели портланд цимент с топки &#61638; 100мм, след 67000 работни часа чугунените облицовъчни плочи показват 40 % загуба на теглото от монтажа. Същото износване при монтаж на облицовъчни плочи от 110Mn13Л е след 12000 работни часа. Топките от деформируеми стомани при есплоатация деформират, като придобиват различни форми - на яйце и др.. С това се влошава технологията на смилането и износоустойчивостта, както и качеството на смилаемия материал. Топките от деформируеми стомани се износват многократно по-бързо.
4.4. Зъби за багери ЕКГ-8 В замяна на 110Mn13Л са отливани зъби от 110Mn13WЛ, 110Mn13WТiЛ, 110Mn13Ni3WТiЛ, 110Mn13CrW(Мo)Л и от нестабилни стомани. Най-добри резултати показват 110Mn13Ni3МoWЛ и 110Mn13CrМoWЛ. Една част от зъбите са изпитвани след леене и термична обработка, а друга част и след допълнително взривно уякчаване на полигона в Нови хан. Взривното уякчаване не е задължително, но то увеличава уякчаването на повърхността и намалява износването, особено в началните стадии на експлоатация.
4.5. Челюсти /облицовки/ за трошачки. Отливани са горна, средна и долна челюст. Изпитвани са 110Mn13CrМoWЛ, ИЧCr12Mn12 и ИЧCr20Мo2(Ni). Всички показват по-добри качества от 110Mn13Л. При силни ударни натоварванаия едри и твърди късове /горна плоча/ се препоръчват стави от типа 110Mn13CrМoWЛ, 110Mn13WТiЛ. При по-слаби динамични натоварания-чугуни от типа ИЧCr20Мo2(Ni). При натрупване на опит, оптимизация на химическите състави и термообработка ще могат да се леят от чугуни и горните силно натоварени челюсти

ОБЩИ НАСОКИ ЗА ПРИЛОЖЕНИЕ НА ИЗНОСОУСТОЙЧИВИТЕ ЧУГУНИ И СТОМАНИ[1,21]

Многогодишните промишлени експерименти свързани с леене и наблюдения на конкретни детайли в потребители от различни фирми у нас и в чужбина показват, че горе посочените стомани и чугуни с успех и на конкурентна основа /помежду си/ могат да се прилагат като сплави с върхови технологически и експлоатационни показатели за отливане на детайли в замяна на чугуни от типа “Нихард”, ИЧCr28Ni2, стомани от типа 110Mn13Л, неръждаеми стомани от типа 1Cr18Ni9ТiЛ, други легирани и въглеродни стомани, сиви перлитни или ковки чугуни, работещи в условия на съприкосновение със следните абразивни материали на сухо и мокро /Рн=6-8/, при стайна или повишени ТоС: земя, пясък, въглища, сгурия, шлак, клинкер, цимент, бетон, руди, минерали, кварц, камъни, асфалт, шламове, пулпи, агломерат, прахоотделяне, окалина, керамични, огнеупорни, формовъчни материали и смеси, абразивни химически материали, дървесина, хартия и др. Детайлите могат да се отливат с наличното оборудване на леярните, т.е в елекгродъгови или индукционни пещи.
1. Енергетика като приоритетта област. Оборудване на топлоцентрали. Оборудване за отделяне на зол и шлака, топкови, валцови, чукови, въглераздробяващи устройства, системи за въглеподаване, шламови и багерни помпи, газопроводи за дим, прах и др. Детайли за облицовки на барабани, капаци, топки с различни диаметри, цилпебси, различни по форма и размери мелещи, раздробяващи и очистващи тела, пеградни стени, сита и бункери, облицовки за корпусите и витките на шнекове, сепаратори, работни колела, бронедискове, корпуси за помпи, облицовки за газопроводи, хидротранспорт, пневмотранспорт, пулпопроводи, добиващи комплекси, оборудване за добив на въглища по открития способ, екскаватори, флотационни машини, транспортни системи, дробилки, детайли за челюстни и други трошачки, дробилки за роторни ескаватори, работни колела и дискове, сегменти за шнекове и други.
11. Промишленост за строителни материали. Оборудване за производство на цимент, асфалт, бетон, тухли, керамични и други строителни материали от отпадни технологии /материали/ : хидротранспорт, пневмотранспорт, класификатори на строителни материали, за бита и други. Тръбни мелници за раздробяване на клинкер и други суровини, шламови и други помпи, багери, промивъчни машини, смесители, преси, пресформи /щампи/. Облицовки за барабани, междукамерни преградни стени, топки, цилпебси, работни колела, бронедискове, корпуси и облицовки за хидроциклони, уплътнителни пръстени, лопатки и ножове за смесители и бъркалки, защитни втулки, оборудване при добив на речен пясък - инертни материали.
111. Минна и миннообогатителта промишлености. Освен споменатите по горе експериментирани отливки, сплавите могат да се използуват за оборудване при обогатяване на полезни изкопаеми, предназначени за производство на черни метали и сплави, за обработване на абразивни суровини в химическата промишленост /при Рн=(4)6-8/. Най-добри качества притежава чугун ИЧХ30Г. Той е подходящ и за сондажно оборудване, оборудване на мелници, раздробяване и смилане на скален материал, пясъчни и багерни помпи, корпуси и сливни тръби за хидроциклони, системи за хидротранспорт, сушилни за концентрати, работни колела и колена, бронедискове, накладки за сепаратори и сушилни, лопатки и други.
1V. Металургия /леярство/. Машини за почистване на отливки, за приготвяне на формовъчни и сърцеви материали и смеси: лопатки, дъги, плочи, разпределителни гайки, бъркалки, ножове, палци на колергани и дриги, конуси за зареждащи апарати, облицовки на скипове на бункери за руда, кокс, дюзи, детайли за помпи отделящи окалина, направляващи ролки, оборудване за коксови и агломерационни съоръжения, топки за разделяне на скрапа, решетки, облицовки на камери за почистване на изковки, пясъкомети и др.
V. Машиностроене - общо и специално. Селскостопанско и пътно машиностроене - за детайли работещи в съприкосновение със земя и друг абразивен материал, ляти детайли в замяна на ковани, сондажно оборудване, валяци, подземни и други съоръжения за изкопаване на тунели, земекопни машини, брони, звена /тракове/ и др. отливки за военната техника.
V1. Други области на приложение. Възможностите за приложение на тези чугуни и стомани са огромни.
След подходящи предварителни експерименти могат да се използуват чугуни за изготвяне и на ляти, вместо ковани инструменти за нуждите на: машиностроенето, медицината, металургичната промишленост при прокатното и валцово производства и други.

ОРИЕНТИРОВЪЧНА ИКОНОМИЧЕСКА ОЦЕНКА
Необходимо е да се отчита не само изменението на устойчивостта на износвания детайл, но и намаляването на разходите при експлоатация, включващи комплексна оценка със загуби за ремонт на съответните машини и съоръжения, времето за престой при замяна на износените части в многообразните елементи на машините и съоръженията. Тези големи загуби рязко намаляват при увеличаване на срока на работа на детайлите от сплави с високи показатели. При това приложението на стомани и чугуни с качествени показатели и голяма износоустойчивост рязко увеличава икономическата ефективност и технологическата целесъобразност.
В световната практика се използуват различни формули за икономическа оценка:
1.формула Е=B(КС1-С2): Е- годишен икономически ефект лева, В-годишна потребност от детайли, брой, К-коефициент на относителна. износоустойчивост на новия материал, характеризиращ повишението на износоустойчивостта на детайла от съответната нова сплав /показва ефекта и от замяна на 110Г13Л с нови сплави/, С1-цена /себестойност/ на традиционната сплав, лева. С2-цена /себестойност/ на 1тон нов материал/, лева.
2. Друга формула Ео=С20К/СМ, С20-цена /себестойност/ 1 тон детайли от стомана 20, лева, СМ-цена/себестойност/ на 1 тон-нов материал/,лева. По формулата не се отчита Ео от съкращаването на времето за престой при ремонт и замяна на износените детайли, който не е малък.
Относителна икономическа ефективност при използуване на износоустойчиви чугуни, табл.6


Материал

Твърдост
Hv Коефициент на относителна износоустой-
чивост,
К Отношение-цена на 1 тон детайли от стомана.20 и сравнявания материал, лв См/С20 Ориентировъчен показател на относителна. ефективност
Ео
Стомана.20Л-еталон 120-143 1,0 1,0 1,0
40CrЛ 187 1,4 1,04 1,35
110Mn13Л 163 1,6 1,14 1,4
СЧ1836-сив чугун 170 0,8 0,79 1,01
Нихард 362 3,0 0,96 3,12
ИЧCr28Ni2 600 6,8 1,78 3,76
ИЧCMn12Г5 746 7,0 1,23 5,7
ИЧCr12Mn5Мo 746 7,0 1,54 4,54
ИЧCr12Мo 804 10,0 1,7 5,0
ИЧCr16МoТi 805 10,0 2,26 4,42
Твърда сплав ВК3 1500 19,0 77,0 0,29
Твърда. Сплав ВК15 1100 24,5 84,0 0,29
Т670 ръч. наварка. 650 - 16,0 0,3
ФБCr62 авт.наварка 775 12,0 8,35 1,44

Анализът на таблица 6 показва, че при използуване на чугуни, ефективността е около 4 пъти по-голяма в сравнение с отливките от стомана 110Mn13 и многократно по-висока спрямо използуването на твърди сплави и наваряване. Наваряването на по-евтини сплави би се оказало изгодно, когато износването на повърхността преди смяна на дебелостенни детайли е малко, например от порядъка на 1 – 2(3) мм. Многократното спиране за ремонт и наваряване обаче би оскъпило много производството. Някои дебелостенни детайли от високоизносоустойчиви сплави на практика остават работоспосoбни при загуба от 30 – 40 до 60-80 мм от дебелината си. От таближа 6 се виждат различията и при конкуренцията между отделните марки чугуни. Ефективността от ИЧCr12Mn5 и ИЧCr12Mn5Мo за дебелостенни отливки е 2,7-3,3 пъти по-голяма в сравнение с тази от чугуни ИЧCr16МoТi и ИЧCr12Мo. Чугун ИЧCr30Cr3 показва до 10-15 пъти по-добра ефективност в сравнение с наваряването на твърди сплави.








П Р И Л О Ж Е Н И Я

ТВЪРДОСТ НА РАЗЛИЧНИ МАТЕРИАЛИ И ЧАСТИ /фази/ ОТ СТРУКТУРИ табл.1
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Износващ материал Твърдост съставна част/фази/на структура Твърдост
Кноп Викерс Кноп Викерс
Талк 20 Ферит 235 70-200
Въглища 35 Перлит – нелегиран 250-320
Гипс 40 36 Перлит-легиран 300-400
Калции 130 140 Аустенит, 12%Mn 305 170-230
Флуорит 175 190 Аустенит-нисколегиран 250-320
Апатит 435 540 Аустенит чугуни 360-600
Стъкло 455 500 Мартензит 500-800 500-1010
Фелдшпат 550 600-750 Циментит 1025 840-1100
Магнетит 575 Хромкарбид 1735 1200-1600
Ортоклаз 630 Молибден карбид 1800 1500
Кварц 840 900-1150 Ванадиев карбид 2660
Топаз 1330 1430 Титанов карбид 2470 3200
Гранит 1360 Боркарбид 2800 3700
Шмиргел 1400
Корунд 2020 1800
Силициев карбид 2585 2600
Диамант 757 10000

ОРИЕНТИРОВЪЧЕН ИЗБОР НА СЪСТАВИ ОТ Cr-Mo-ви ЧУГУНИ, табл.2.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Дебелина на отливката./&#61638;/мм . Отношение. Сr/C, ориентировъчно количичество Мо
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


СРАВНИТЕЛНИ ДАННИ ОТ ИЗНОСОУСТОЙЧИВОСТ ЗА НЯКОИ МАРКИ спрямо ст.3 и 110Mn13Л, табл.3
---------------------------------------------------------------------------------------
N по ред, Марка Твърдост К о е ф и ц и е н т н а и з н о с в а н е
абразивно хидроабразивно
PH4 PH7 PH8
-----------------------------------------------------------------------------
1 стомана 3 110-120HB 1,0 1,0 1,0 1,0
2 110Mn13 201-222HB 1,3 0,8 0,8 0,6
3 ИЧCr12Мo 61 - 62HRС 10,6 1,1 3,4 3,0
4 290ИЧCr12Mn5 54 - 55HRC 7,0 1,2 3,9 2,1
5 ИЧCr14Mn2Ni 54 - 56HRC 7,0 2,3 3,9 -
6 210ИЧCr12Mn5 51 - 61HRC 5,6 0,9 3,3 1,4
7 ИЧCr28Ni2 49 - 51HRC 6,7 1,9 6,2 4,9
8 ИЧCr30Mn3 52 - 54HRC 6,9 6,2 6,6 6,5

СРАВНИТЕЛНИ ДАННИ ОТ ИЗНОСОУСТОЙЧИВОСТ НА НЯКОИ Cr - ЛЕГИРАНИ ЧУГУНИ, табл.4
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Вид износване, марка сплав Състояние Твърдост HRC коеф. относит. съпротивление с/у износване
абразивно изн. ИЧCr12М лято 49 2,42
в кварцов пясък, термообр. 60 5,12
ерозия --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИЧCr18 лято 46 1, 8
термообр. 60 5,32
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ИЧCr16Мo лято 50 2,42
термообр. 62 6,02
--------------------------------------------------------------------------------
ИЧCr28 лято 53 5,69
термообр. 58 6,95
--------------------------------------------------------------------------------
ИЧCr16Мo2 лято 54 5,59
термообр. 62 7,79
----------------------------------------------------------------------------------------------
ударно ИЧCr27 лято 50-57 -
абразивно термообр. 60
--------------------------------------------------------------------------------
износване ИЧCr20Мo2Cu лято 50-59 -
термообр. 64
--------------------------------------------------------------------------------
ИЧCr15Мo2Cu лято 50-57 -
термообр. 63 .
----------------------------------------------------------------------------------------------

НЯКОИ АУСТЕНИТНИ МАНГАНОВИ СТОМАНИ ЗА ЛЕЕНЕ ПРИ АТМОСФЕРНИ УСЛОЖИЯ, табл.5
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
N по ред , означение, % Cr% Mo % Ni% V% други, %
------------------------------------------------------------------------ ---------------------------------------------------------------------------------------------------
1 А1 0, 0-0,12 - - - -
2 A2 0,0-0,12 - - - -
3 A3 0,0-0,12 - - - -
4 A4 0,0-0,12 ` - - - -
5 A5 1,5-3,50 - - - -
6 A6 0,0-0,12 - 3,0-4,0 - -
7 A7 0,0-0,12 0,9-1,2 - - -
8 A8 0,0-0,12 1,8-2,1 - - -
9 A9 0,0-012 - - - -
10 A10 0,0-0,12 - 0,15-0,3 -
11 A11 0,0-0,12 0,2-0,4 2,0-4,0 0,15-0,3 -
12 A12 0,0-0,12 - - - 0,05-0,10Ti
13 A13 1,5-2,50 - - 0.15-0,30 0,05-010Ti
14 A14 1,0-1,50 - 2,0-4,0 0.15-0.30 0.05-0,10Ti
15 HA15 - 0,7-1,2 - - -
Забележка: Предлагам консултански услуги при усвояване в производството на горе посочените марки чугуни и стомани, включвайки и технологиите за добиване и термообработка. За добиването и леенето на детайли от горепосочените стомани и чугуни е необходим екип от пещари и технолози запознати с работата на електродъгови /индукционни/ пещи. Могат да бъдат представени примерни технологични инструкции за добиване и типови и конкретни режими за термична обработка за конкретни детайли, работещи при конкретни условия. Необходимо е собствено оборудване със съпротивителни нагревателни пещи за термообработка или коопериране с фирми разполагащи с оборудване за термична обработка.
Може да се извършват консултантски услуги по обучение на технолози, които да могат не само да избират най-подходящия химически състав и технология за производство на стомана и чугун за конкретни отливки, но на базата на информацията от потребителите да могат и да усъвършенстват съставите и технологиите за тяхното добиване и термична обработка с цел устояване на конкуренцията и увеличаване на печалбата за фирмата. Това неизбежно се налага от Глобализацията и от “Европейския съюз”.
Подробности относно получаването, структурата и своиствата, след леене и термична обработка на горепосочените и други нови износоустойчиви сплави предназначени за отливки са дадени в монографиите на автора[1,2] както и в патенти и публикации[3-21]. В [1 и 2] са дадени резултати от над 35-36 годишни собствени изследвания върху нови стомани и чугуни и отливки от тях получавани както при съществуващите условия и оборудване на леярните, така и в маш ини под налягане, включително и по Българските методи за леене с газово противоналягане патентовани от академик Ангел. Балевски и член.кореспондент. Иван Димов. В [1] и[ 2] са дадени и перспеkтивите за получаване на нови сплави - стомани и чугуни, както и прогнози за развитието на леярското производство свързано с някои глобални предизвикателства на 21век, включващи и по нататашното развитие и усъвършенстване на Българските методи за леене с газово противоналягане и опазването на околната среда.

ЛИТЕРАТУРА
1.Колев B.В. Нови комплексно легирани сплави на желязовъглеродна основа.(New complex alloyed cast alloys on Ferro carbon based). Монография.(monograph-book) Издателство (published by) БПС, ISBN 954-9782-41-7, София (Sofia), Bulgaria. 2001 и 2003.
2. Колев Б.В. Материалознание и глобални проблеми (Material science and global problems). Монография. (monograph-book). Издателство (published by) БПС, ISBN 954-9782-74-3, София (Sofia), Bulgaria, 2003.
3. Koлев Б.В. и др. Патенти и изобретения за стомани и чугуни (patents and innovations for steels and cast irons: РБ31141, РБ49451, РБ48283, РБ 51734, РБ4330, РБ3369, РБ-Republic of Bulgaria
4 Kolev B.V. Harden ability of Cast Wear Resistant Complex Alloyed Alloys. а) Аzia Steel. Sept. Beijing, China, pp.320-327 b)10-th Intern. Metallurg. and Materials Congr. 24-28 may 2000, Istanbul, pros. Vol. II, pp.939-948
5. Kоlev B.V. Physical-Mechanical and Operation Characteristics of Some New Alloys of the Fe-Cr-C-(N) system. Journal de Physique, Eurodymat 2003, France 110(2003), pp.219-224
6. Kolev B.V. On some Problems of Heat Treatment and Structure Formation оf Novel Alloys Designed for General and Specialized Machine Building, 11-th Intern. Metallurg. and Material. Congr., Istanbul, 2002, pros. p.208
7. Kolev B.V. Possibilities for Ecological Production of new wear Resistant Fe-C Based Alloys.а) Asia Steel Intern., Conf., Sept. Beijing, China, pp.309-319 b)3-rd Macedonian Metall. Union with Intern. Partisip. Ohrid, May 2000, Proc. pp.99-213. c)10-th Intern.Metallurg. and Materials Congr. 24-28 May 2000, Istanbul, pros. Voll.II, p.p. 925-938.
8.Kolev B.V. Wear resistance of Founded Austenite alloys of the Fe-Cr-Mn-C-N system a)сборник науч. трудов ”Прогресивнъiе системъi Машиностроения”, въiп.7, Донец ДонгТУ, 1999, рр.215-224.
9. Kolev B.V. Ecological Production of New Cast Alloys Using Waste Volatile El