Чугун

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, алюминий, олово, магний, бор и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения сопротивляемости заеданию и задиру, повышения износостойкэсти, прочности и твердости, он дополнительно содержит азот, сурьму и кальций при следующем соотношении компонентов, мае.%: 3,0-3.7 Углерод 1,8-2,9 Кремний 0,2-0.7 Марганец 0,1-0,6 Хром 0.1-0.6 Никель 0.1-1,2 Медь 0.01-0.4 Алкминий 0.01-0.07 Олово 0.02-0.07 Магний 0.003-0.03 Бор 0.01-0,12 Азот 0,001-0,009 Сурьма 0,01-0,07 Кальций Остальное Железо

своз советсних соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК ((9) (11) g(sl) С 22 С 37/10

I !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

У ЕЕТОТСЕОМУ СВТСЕТЕЕЕСТВУ

0,02-0,07

0,003-0,03

0,01-0,12

0,001-0,009

0,01-0,0?

Остальное

Магний

Бор

Азот

Сурьма

Кальций

Железо

ГОСУДАРС ГВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 3663081/22-02 (22) 18. 11. 83 (46) 23.04.85. Бюл. У 15 (72) М.И.Карпенко, F,.È.Ìàðóêîâè÷, N.Â.ÆåëüHèñ, П.В.Землявичус и Ю.Н.Черкасов (71) Могилевское отделение Физикотехнического института АН Белорусской ССР и Каунасский литейный завод

"Центролит" (53) 669.15. 196(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

924146, кл. С 22 С 37/10, 1982.

2„ Авторское свидетельство СССР

Ф 910828, кл. С 22 С 37/10, 1982. (54) (57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, алюминий, олово, магний, бор ижелезо,отличающийся тем, что, с целью повышения сопро.тивляемости заеданию и задиру, повышения износостойкести, прочности и твердости, он дополнительно содержит азот, сурьму и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Углерод 3,0-3,7

Кремний 1,8-2,9

Марганец 0,2-0,7

Хром 0,1-0,6

Никель О, 1-0,6

Медь О, 1-1,2

Алюминий 0,01-0,4

Олово О, 01.-0, 07

20

30 является низкая сопротивляемость заеданию, задиру и износу в условиях полусухого трения, а также недостаточно высокая прочность и твердость. 45

Цель изобретения — повышение

coIlpoTHBJIHpMocTH заеданию и задиру, повышение износостойкости, прочности, твердости.

Поставленная цель достигается S0 тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, алюминий, олово, магний, бор и железо, дополнительно содержит азот, сурьму и кальций при следующем co(>r- у ношении компонентов, мас.%;

Углерод 3,0-3,7

Кремний 1,8-2,9

Из )бретение I linnèòñÿ к горной металлур(ии, н члстности к состлнлм

Bbl(окопрочных чуl уноп, и(поль зу(мьгх и Ри 11 РОИ I лодс тн(. 1II(òblõ Пета JIГЙ П((Я работы н условиях IInJlvcyxn(трения. г

Известен чугун 1 ) пля rlnplll«e(II,lx колеи следующего химическогn со(-тлвл, мас.7: .углерод 3, 3-3,8

Кремний 1,3-2,5

Марганец 0,5-1,0

Хром О, 1-0,3

Никель 0,6-1,2

Мель 0,3-1,2

Алюминий 0,05-0,4

Магний О, 01-0, 035

РЧМ О, 01-0, 1

Молибден 0,1-0,3

Ванадий О, 08-0, 5

KaJII.Ций 0,01-0,08

Олово 0,04-0,12

Железо Ост(IJlhlIO(Однако чугун имеет низкие про«нов

cTHbIp. свойства, эадиростойкость, заедание и износостойкость.

Наиболее близким к изобр(.тен;и по технической сущности и пости(леммы результатам является чугy« f. ) состава, млс.%:

Углерод 3,0 — 3,8

Кремний 1,8-2, 9

Марганец О, 1-0, 55

Хром 0,1-0,7

Никель О, 2-0,6

Медь 0,4-1,2 з

Алюминий 0,02-0,42

Олово 0,04-0, 1

Магний 0,02-0,07

Бор 0,003-0,03

Железо Остальное 40

Недостатком известного чугуна

Марг((н(II ),".-0,7

Хром О, 1-0,6

Никель п, 1-О,6

Мспь 0,1 — 1,2

А но((или(1 0,01-0,4

0JInIIn 0,01-0,07

Мл гн1(й 0,02-0,07

Нор О, 003 — О, 03

Азот О, 01-0, 12

Сурьма О, 001-0, 009

Кальций 0,01-0,07

Железо Остальное

Азот н ко н(«еr (н(. с1, 01-0, 127. иэм(11(ь (лет структуру чугуна, повышает прочно rl, твердость и износостойкость. При содержании азота более

1),12% увеличивается nrá(ë и снижаются пластические свойствл чугуна, л при концентрации по 0,017 его влияние сказывается незначительно.

Сурьма в количrcтве 0,001-0,009% увеличивает количество перлита в структуре, что повьш(лет сопротивля(мость чугуна заедлнию и задиру.

Нрн конце Iтрации по 0,001% влияние (.урьм(1 н(.достаточно, а при увеличении содержания более 0,0097 увеличивается отбел и хрупкость отливки.

Ка.(п,ций в количестве 0,01-0,077 очи(цает границы литого зерна от примесей и повышает прочностные и другие физико-механические свойства.

При его содержании более 0,07% снижается износостойкость, а при концентрации до 0,01% модифицирующий эффект проявляется слабо.

Опы(ч(ы . пллвки проведены н индукционных печах при использовании шихты (стружка, металлолом и отходы прессовоrn цеха .(и клрбюризатора. Металлическую сурьму присаживлют в ковш в виде кусочков, а азотированный феррохром, Аерробор и другие азотированные (11ерросплавы — в дробленом виде. Введение перлитизирующих добавок производят одновременно с графитизирующими. Температурный режим обработки микродобавками в ковше производится с учетом активного действия модификаторов. Температура заливки чугуна в формы — 1630- 1670 К.

Химический состав чугунов препставлен н табл. 1, механические свойства и относительная износо TQH кость по отношении к чугv(ly С420 в табл .. . !

Испытания показ(н(л л, чтn редл(— женньп(Rblrîên(II>o Ill(Ill 1 . н пллплет

1151 "184 высокой износостойкостью R c.нонпях полусухого трения и может быть испо tt

Экономический э4 фект от применения предложенного чугуна при изготовлении износостойких отливок достигазован для изготовления износостойких отливок (порщневые кольца, прессовые цилиндры). 5 ется эа счет повыщения эксплуатационной стойкости и надежности изделий.

Та блица 1

Чугун

Химический состав чугуна, вес.7

Ni Ct Al Мр, Sn N Sb

С Si Ип Си Са В Fe

3,7 1,8 0,7 1,2 0,6 0,6 0,4 0,07 0,07 0,12 0,009 0,07 0,03

3,0 2,9 0,2 0,2 0,1 0,1 0,01 0,02 0,01 0,005 0,001 0,01 0,003

3,0 2,8 0 3 О 3 0,1 0,1 0,01 0,03 0,01 0,0! 0,0007 0,01 0 003

3,0 2,8 0,3 О,Э 0,1 0,1 0,01 0,03 0,01 0,01 0,001 0,008 0,003

3,7 1,8 0,7 0,3 0,1 0,2 0,4 0,07 0,01 О, 1О 0,002 0,08 0,01

3,7 1,8 0,7 0,7 0,2 0,2 0,4 0,07 0,01 О, 13 0,009 0,07 0,01

3,7 1,8 0,7 0,7 0,2 0,2 0,4 0,05 0,01 0,07 0 01 0,02 0,01

Известный 3,6 2,5 0,2 0,8 0 3 0 5 0,3 0 05 0,04

0,01

Таблица 2

Нагрузка, вызывающая повреждение поверхностей трения, МПа

Относительная иэносостойПредел

Скорость изнашивания, мг/ч

Твердость, НВ

Чугун прочности при растяжении, МПа кость в условиях полусупри достаточной при хого трения, 7. заедание задир недостаточной смазке. смазке

140

74! 255

786 263

915 271

725 237

0,28

0,36

0,16

180

0,27

0,18

56

240

0,09

0,34

0,52

130

3,0 2,9 0,2 0,1 0,1 0,1 0,01 0,02 0,01 0,01 0,001 0,01 0,003 Остальное

3 3 2 5 О 5 О 6 О 4 О 4 О 2 О 04 О 03 О 1 O 005 О 04 О 01 То же

1151584

Продолжение табл.2!

Скорость изнашивания, мг/ч

Твердость, НЗ

Относительная износостойИагрузкар вызывающая повреждеыие поверхностей трения, МПа

Чугун опри достаточной смазке заедание задир

732

0,46

0,31

240

21

130

140

0,39

0,30

29

0,37

0,27

150

0,35

0,25

160

0,22

32

0,31

170

Известный

0,36

245

675

120

0,57 19

Составитель В, Муравьев

Техред О.Ващишина Корректор О. Билак

Редактор П. Коссей

Заказ 2262/19

Тираж 583

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

729 241

774 249

755 251

773 257 при недостаточной смазке кость в условиях полусухого трения, Х