Чугун

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, медь и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости при сохранении твердости, он дополнительно содержит фосфор и кальций при следующем соотношении компойен-г тов, мае.%: 2,3-3,0 Углерод 1,0-2,0 Кремний 0,5-1,5 Марганец 3,0-15,0 Хром 0,5-3,0 Никель 0,3-1,5 Молибден 0,5-1,5 Ванадий 1,0-2,0 Медь 0,25-0,50 Фосфор 0,,03 Кальций Железо Остальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) 3(Я) С 22 С 3 7 /О 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54 ) (57 ) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, маргайец, хром, никель, молибден, ванадий, медь и железо, о т л и ч а.ю шийся тем, что, с целью повышения иэносостойкости при сохранении твердости, он дополнительно содержит фосфор и кальций при следующем соотношении компойен-, тов, мас.В:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никедь

Молибден

Ванадий

Медь

Фосфор

Кальций

Железо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3481767/22-02 (22) 17.08.82 (46) 15.03,.84. Вюл. 9 2 (72) A.Ä.Øåðìàí, И.Ф.Филиппов, A.A.Шестаков, П.C..Макаревич, В.П.Абросимов, В.И.Сивко, Д.Х.Валеев, Э.П.Шатилло и Н. Г.Дегтярева (71) Научно-исследовательский институт автотракторных материалов и Камское объединение йо производству большЕгрузных автомобилей (53) 669.15-196 (088.8) . (56) 1.Технологическая инструкция на чугун для седел клапанов, КАМАЗ, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 794086, кл. С 22 С 37/08; 1980;

2,3-3,0

1,0-2,0

0,5-1,5

3,0-15 0

0 5-3,0

0,3-1,5

0,5-1,5

1,0-2,0

0,25-0,50

0,010,03

Остальное

1067074

15

Химический состав, мас.Ъ

Bi Nn Cr Ni Cu V Mo Ti

Чугун

2,8 1,5 0,8 13,5 0,9 1,0 2,5 0,6 0,9 0,3

Известный

Предлагаемый

2,3 1,0 0,5 3,0 0,5 1,0 0,5 0,3

2 5 1,5 0,8 8,0 2,0 1,5 1,0 0,9

3,0 2,0 1,5 15,0 3,0 2,0 1,5 1,5

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке rîñòàsc;e чугуна для седел клапанов двигателя внутреннего сгорания.

Известен состав чугуна Щ, содержащего, вес.З:

Углерод 2,5-3,00

Кремний 1,5-2,50

Марганец 0,8-1,0

Хром 3, 0-4,0

Фосфор .До 0,2

Железо Остальное

Указанный чугун характеризуется недостаточной износостойкостью. Кроме того, его твердость при нагреве (в условиях эксплуатации) резко понижается, что в свою очередь приводит при .трении к повышенному износу.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является чугун (2), содержащий, вес.Ъ:

Углерод . 2,7-3,5

Кремний 0,4-2,0

Марганец 0,2-1,0

Хром 12,0-20,0

Никель 0,6-1,5

Медь 0,6-1,5

Молибден 0,5-1,0

Ванадий 2,0-3,0

Титан 0,1-1,7

Бор 0,1-0,4

Церий 0,03-0,1

Железо Остальное

Однако укаэанный чугун при нагреве существенно снижает твердость 35 и не обладает достаточной износостойкостью.

Цель изобретения — повышение износостойкости при сохранении твердости. 40

Поставленная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, медь и железо, дополнительно содержит фосфор и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 2,3-3,0

Кремний 1,0-2,0

Марганец 0,5-1,5

Хром 3,0-15,0

Никель 0,5-3,0

Молибден 0,3-1,5

Ванадий 0,5-1,5

Медь 1,0-2,0

Фосфор 0,25-0,50 .Кальций 0,01-0,03

Железо Остальное

Ввод фосфора обеспечивает получение в структуре белого чугуна фосфидной эвтектики, а кальция— измельчение ледебуритной структуры.

В результате этого повышается износостойкость чугуна и стойкость против снижения твердости при повышенной температуре. Увеличение содержания фосфора сверх установленного предела приводит к охрупчиванию чугуна, а кальция в количестве свыше 0,03 вЂ, к образованию неметаллических включений в отливках и их браку. Снижение содержания фосфора ниже 0,25% и кальция ниже 0,01% не оказывает влияния на образование фосфидной эвтектики-и измельчение зерна 0,5-1,5% V повышает твердость фосфидной эвтектики.

Химический состав и свойства известного и предлагаемого чугуна представлены в таблице.

Из приведенных данных следует, что износостойкость чугуна предлагаемого состава в 1,4-2,2 раза больше, чем у известного. Кроме того, падение твердости в чугуне предлагаемого состава при нагреве до 650 С происходит медленнее чем у чугуна, взятого в качестве прототипа.

Экономический эффект от внедрения изобретения составляет 70 тыс.руб. в год.

10 70 а

Продолжение таблицы }угун

Са 1е

0,07

Остальное

1,0

0,25

0,01

1,4

0,35

0,02

1,6

0,5

0,03

2,2

Составитель Н. Косторной

Редактор Н. Киштулинец ТехредМ.Гергель Корректор Q. Тигор

Заказ 11158/31

Известный

Предлагаемый

Падение твердости при нагреве, В от исходной

Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Относительная износостойкость