Чугун

 

ЧУГУН по авт. св. № 836185 отл ичаю1цийся тем, что, с целью повышения прочности, нзнососто кости и получения равномерной тк по сечению отливки, он дополнительно содержит олово 0,15-0,35 вес. %,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З(59 С 22 С 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

rt0 ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ V ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 836185

:. (21) 3380112/22-02 (22) 06.01.82 (46) 23.05.83. Бюп. № 19 (72) Е. И. Шигов, С, Н. Леках, ;А. Г. Слуцкий и В. Л. Трибушевский (71) Белорусский ордена Трудовот.о

Красного Знамени политехнический ин . ститут (53) 669.13 018.2 (088.8) (56) 1. Авторское свйдетельство СССР

9 836185, кл. С 22 С 37/00, 1981, „„SU„„1018999 A (54) (57) ЧУГУН по авт. св. № 836165 о т лн ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности, иэносостойкости и получения равномерной твердоо ти по сечению отливки, он дополнительно содержит алово 0,15-0,35 вес. %, 1 10

Изобретение относится к металлур гни, а именно к составам высокоугле родистых .ппавов железа, и может быть

l испопьзовано дпя изготовления. деталей, работающих в условиях трении околыше

I ния

По основному авт. св. М 836185 известен чугун (1), который содержит следующие ингредиенты вес. %:

Углерод 3,0-3,4

Кремний 1,6 2,2

Марганец 0,01 0,04

Сера 0,.1-0,2

Сурьма О, 15-0,25

Железо Остальное а также примеси, aec. %:

Хром До 0,01

Никель До 0,02

Фосфор Qo 0,01

Известный чугун имеет удовлетворительную износостойкость.

Однако в отливках, имеющих толщи-. . ну стенки 30-40 мм>отмечается значи тельная разница в структуре и меха ническнх свойствах, особенно посечению утолщенных элементов конструкций де талей. Низкая скорость охпаждения металла в этих элементах и свойства сурьмы ликвировать к термическим центрам отливки способствуют кристал лизапии обогащенного сурьмой жидко-го расплава по метастабильной циаграм» ме. При механической обработке этих конструктивных металлов - сверлений дпя установки центрирующих штифтов и °

E8peGKH резьбы»;происходит сильный и нос режущего инструмента, что вызывает необходимость нспопьзовать свер ла и метчики из дорогостоящих спла вов, применение которых экономически не обосновано в условиях обработки низколегированных серых чут унов.

Белью изобретения является повышение прочности и получение равно мерной твердости по сечению отливки.

Цель достигается тем, что чугун, имеющий в своем состаре углерод, крем18999 2 ннй, марганец, серу и сурьму, дополни тепьно содержит олово при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Углерод 3,0 3,4

Кремний 1,6 2,2

Марганец 0,О 050,04

Сера 0,1-О,2

Сурьма О, 15»0,25

Олово О, 15-0,35 lO В качестве примесей содержится фосфор в количестве до 0,01 вес. %.

Дпя получения сплава готовят три смеси ингредиентов, содержащие углерод, кремний, марганец, серу, сурьму, И и олово, взятые на нижнем, среднем и верхнем пределах содержания. При этом содержание железа составляет допапнитепьно до 100 % в каждой смеси. Дпя сравнительных испытаний

20 используют известный состав чугуна при среднем содержании ингредиентов.

В качестве шихты для получения предлагаемого состава чугуна использо2З вались металлизованные окатыши, электродный бой, ферромарганец, ферро, сигпщий, сернистое железо, сурьма и олово. Плавим проводятся в индукдион ной печи с кислой футеровкой. Олово и сурьЗ0 му вводят в печь перед выпуском металла.

Чугун разливают в песчаные разовые формы.

Исс4едование механических свойств (бй ) проводили на образцах диаметром 30 мм, зз .Олово и сурьму вводят в печь перед выпуском металла. Чугун разливают в песчаные разовые формы. Исследование механических свойств (O ) про» водили на образцах диаметром 30 мм, твердость и структуру определяли на специально разработанных образцах с конструктивными утолщениями до 40 мм.

Испытания на износ осуществляли в, уо45 ловиях сухого трении скольжения. Химические составы изучаеаах сплавов и их свойства представлены в таблице.

10l8999

S 1018

Ввецение в состав низколегированного чугуна олова при концентрациях 0,150,35 % позволяет значительно уменьшить степень ликвации сурьмы и полностью ликвицировать обратный отбел в утоп % шенных элементах конструкции отливки.

Совместное легирование жицкого распла ва оловом и сурьмой способствует получению в структуре равномерно распрецеленных вкжочений графита, 70-75 %

10 которого имеют цлину 90-130 мк.

Совместное легировакие оловом и сурьмой повышает ццсперсность эвтек тоица и увеличивает его микротвер дость цо 270 290 Нм.

Из таблицы вицно, что цополнительное введение в состав чугуна олова в коли- честве 0,15-0,35 % повышает прочность на 18 % и износостойкость в 1,5 разае

Нижний йрецел соцержания олова . установлен экспериментально, исхоця из его влияния на обратный отбел в/ массивных сечениях отливки.

При концентрации олова свыше 0,35% rrperrerr прочности при изгибе практичео

999 d ки не увеличивается, прецжы соцержания остальных компонентов (С 3,0

3,4 +I 1,6 2,2; ® 0,1 0,2

SS 0,15-0,25; Nk Qj 005 О, 04) выбраны, исхода из получения бпагощаьт ятного сочетания механических свойстй нзносостойкости и, равномерности распрецеленкя свойств по сечению.

Оптимальный состав сплава соцержит углероц, 3,2; кремний 1,8; марге» нец 0,02", серу 0,15, сурьму 0,20, олово 0,25.

Техчология поцучения сплава заклкь чается в расплавлении металлизован ных окатышей в электроцуговой или инцукционных печах, науглероживании расплава, ввецейия . нецостающего количества кремния, марганца, серы, сурь мы и олова.

Прецпагаемый состав чугуна наиболее-эффективно использовать цля изготовления разностенных отливок, рабо тающих в условиях износа.

Экономический эффект от внецрения-прецлагаемого чугуна составит 60 тыс. руб. в гоц.

Составитеть Г. Дуцик рецактор О. Поповка Техрец M. Terrep -Корректор C. Шекмар

Заказ 3639/21 Тираж 627 Поцписиое

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/8

Филиал ППП Патент, г. Ужгороц, ул, Проектная, 4