Чугун

 

ЧУГУН, преимущественно для отливок с толщиной стенок 30-120 мм, содержащий углерод, кремний, марганец , хром, никель, олово, барий или кальций и железо, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения стабильности антифрикдаонных свойств, он дополнительно содержит карбинитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%г 2,5-4,2 Углерод 1,4-2,4 Кремний 6,3-1,5 Марганец 0,05-1,7 Хром 0,05-0,5 Никель 0,002-0,2 Олово Барий или 0,05-0,4 кальций Карбонит РИДЫ 0,02-0,3 алюминия Остально Железо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) С 22 С 37/.10

l3,. „ . „, ЙИБЛЯОТЕ-"..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2,5-4,2

1, 4-2,4

0,3-1,5

0,05-1,7

0 05-0 5

0,002-0,2

0,05-0,4

0,02-0,3

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3673909/22-02 (22) 19. 12.83 . (46) 07.05.85. Бюл. В 17 (72) М.И.Карпенко, Е.И.Марукович, М.В.Жельиис, П.В. Землявичюс и

Л.Л.1Иирвинскас (71) Могилевское отделенйе Физикотехнического института АН БелорусexaQ CGP и Каунасский литейный завод "Центролит" (%3) 669. 15-196(088.8) (56) t. Авторское свидетельство СССР

У 872590, кл. С 22 С 37/10, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

И 587171 кл. С 22.С 37/10, 1978. (54)(57) ЧУГУН, преимущественно для отливок с толщиной стенок 30-120мм, содержащий углерод, кремний, марга„„SU„„ ii 4и а нец, хром, никель, олово, барий или кальций и железо, о т л и ч а-ю— шийся тем, что, с целью повышения стабильности антифрикционных свойств, он дополнительно содержит карбинитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Олово

Барий или кальций

Карбонитриды алюминия

Железо

1154361

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Церий

Алюминий

Железо

2,20-2,60

1,00-1,60

0,05-0,50

0,10-0,25

0,005-0,04

0,12-0,20

Остальное

Этот серый чугун имеет низкие пластические свойства и сопротивляемость задиру и ударным нагрузкам.

Стрела прогиба менее 5 мм.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является чугун 2J, содержащий, мас. %:

Углерод 3, 0-3,8

Кремний 2,4-3,2

Марганец 0,2 -0 45

Хром 0,02-0 065

Никель 0,5-1,5

Медь 1,0-1,5

Магний 0,02-0,08

Кальций 0,005-0,15

Барий 0,001-0,10

Редкоземельные элементы 0,001-0,10

Молибден 0,2-0,5

Олово 0 035-0,25

Железо Остальное

Однако известный чугун имеет низкую стабильность антифрикционных свойств, а также низкую сопротивляемость задиру °

Цель изобретения — повышение стабильности антифрикционных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что чугун преимущественно для отливок с толщиной стенок 30-120 мм, содержащий углерод, кремний,-марганец, хром, никель, олово, барий или кальций и железо, дополнительно содержит карбонитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас. :

Йзобретение относится к металлургии в частности,к изысканию износостойких серых чугунов, применяемых для производства разностенных отливок со стабильными антифрикционными свойст вами °

Известен черный чугун (1) с пластинчатым графитом для производства отливок с различной толщиной стенок, содержащий, мас.%:

О, 05-0,4 водят при температуре расплавленного ме талла 1 36 0-14 10 С .

Углерод 2,5-4,2

Кремний 1,4-2,4

Марганец 0,3-1,5

Хром 0,05-1, 7

5 Никель 0,05-0 5

Олово 0,002-0,2

Барий или кальций

Карбонитриды алюминия 0,02-0,30

Железо Остальное

Карбонитриды алюминия 0,020,3 мас. измельчают структуру чугуна, располагаются преимущественно внутри зерен литого металла, повышают стабильность структуры, а значит и стабильность антифрикционных свойств чугуна в отливках с толщиной стенок 30-120 мм, служат центрами

20 кристаллизации, оказывают графитизирующее влияние и позволяют снижать содержание кремния в антифрикционном чугуне. При содержании карбонитридов алюминия менее 0,02 мас.% их

25 влияние на антифрикционные свойства и их стабильность сказываются незначительно. При концентрации карбо- . нитридов алюминия в чугуне. более

0,3 мас. отмечается их значительЗ0 ное выделение по границам зерен, увеличивается коагуляция карбонитридов и графитиэирующее влияние, укрупняют. ся выделения неметаллических включений и в результате снижаются пласЗ5 тические свойства, стрела прогиба, износостойкость и стабильность антифрикционных свойств в отливках с толщиной стенок 30-120 мм. При этом пре является отрицательное вл»»якие карбонитридов 0 на литейные свойства,в частности на жидкотекучесть и трещиноватость.

Пример. Опытные плавки проводят в открытых индукционных печах с перегревом до 1450-1480 С на ших те из мелких отходов прессового цеха, боя электродов, феррохрома, азотированного ферроалюминия, силикокальция пруткового oJlGBa 01 и 02 по ГОСТ 860-75, ферросиликобария ФСБ-30, ферросили 0 ция ФС-45 и других ферросплавов.

Операции м»»кролегирования проводят в литейных ковшах. Заливку литейных форм для получения отливок с толщиной стенок 5-120 мм, 30 мм цилинд5 рических образцов для механичес» их испытаний и технологических проб про1!54361

Химические составы известного и предлагаемого чугунов представлены

Таблица 1

Компоненты предлагаемом известном

2,5

2,4

Марганец 0,2-0,45

0,3

0,2-0,065

1,2

0,05

Хром

0,5-1,5

0,2

0 05

Никель

0,002 0 1

Олово

0,05

Барий

0,05 0,2 0,4

Кальций

Железо

Остальное

Медь

Магний

Молибден 0,2-0,5

0,001-0,1

РЗМ

Углерод

Кремний

Карбонитриды алюминия

3,0-3,8

2,4-3,2

0 035-0 25

0,001-0,1

0,005-0,-15

1,0-1,5

0,02-0,08 в табл. 1; данные и механических и антифрикционных свойствах — в табл.2.

Содержание, мас. 7, в чугуне

2 3 4 5 6 7 8 9

3,2 4,2 2,5 3,3 4,2 2,5 4,2

1,8 1,4 2,4 1,7 1,4 2,4 1,4

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

1,7 0,05 1,1 1,7 0,05 1,7

0,5 0,05 0,3 0,5 0,05 0,5

0,02 0,1 0,3 0,02 0,1 0,3 0,01 0,5

0,2 0,2 0,1 0,2 0,001 0,4

0,2 0,4 0,01 0,5 о л

Ф л

С Ъ

С Ъ

С4 л

ЧР л о

СЧ

С Ъ

СО л

С Ъ

С Ъ л (Ч

С ) л

3 иъ л

Ф л иЪ

CO О 4Р л о

С Ъ

С Ъ л

С Ъ

00 л иЪ О о

С 3 О.. Ю л б о ь О ь л о

Ф ь л

0Ь

СЧ о л о

С \

Ю

С Ъ

Ю л

СЧ О

СЧ л

1Г3 О О

СО о о

Р4 иЪ

Ю л .Ю о иЪ

D л ь

CO

СО

Ю о л ь

D л

Ю иЪ

СС) о л

CO о л о

С Ъ л

СЧ о л

D О иЪ

Ю л

С Ъ

РЪ

Ю л о о о л о

С Ъ

Ю л

С Ъ

Ю

Ю л о

Я\ иЪ

С 4

D л

С3 о л о О

СЧ

D л ь

РЪ о л

D О

Ю

Ю

Ю О

СЧ

Ю л

Ю

Ю

Ю л о

С4

D о о

1ГЪ

Ю

° \

Ю.:1 о

С )

CD л

Ю о

С1 л

СЧ

Ю л

D иЪ

СЧ

D л ь Ю

СЧ

CD л о

С 4

СЧ .о

Ю

CO о о л

С0

D о л о о о л о Ф

С4

Ю л

Ю ь О о о

СО

Ю

СЧ ф\

СЧ о

CO

Ю

С 1

СЧ

РЪ о о о

СЧ

С3 сО

Ю

С Ъ

1Г\

СЧ

С Ъ

С Ъ. О иЪ

СЧ

С \

СЧ

СЧ

СЧ о

Ю

С ) 00

Ю

С"Ъ о

С Ъ

С Ъ о О

С Ъ о

РЪ О

СЧ

00 ь

С Ъ

Ю

К)

СЧ

Ю

СЗЪ

СЧ

РЪ

Ю

С4 иЪ

CD

С Ъ

ИЪ

СЧ

С 1

С Ъ

СЧ л

CV

СЧ

СЧ

СЧ

СЧ

СЧ

С Ъ

СЧ

С

СЧ

С 4

СЧ иЪ

СЧ о

Ф:( а

43

Р3

1-4

С 4 иЪ

СЧ о л

С4

Ю 3

СЧ о

С Ъ л

Ю о л о о л о

СЧ

CD л о ь

С 3 л о

СЧ

Ю л ь

Ю л л о

Ю о

03 3С

I. аео

Я Ж lO и Р

O g CI

Ж Е

A Ф»

3 и о

Р о

34 о.о Е о

Х cI И ф о

1 СЧ

t — I

1 О

1 I

1 I

I o

1 !

I Ю о !

1 о О

1г

М с0

1154361

О СЧ

N Q

° Ф о о. о о

Ю л ь

С3

С1

Ю. л о о

3 иЪ

СЧ

Ю

СЧ

С3

1154361

Составитель Н.Косторной

Редактор H.Ãóíüêî Техред Т.Маточка Корректор О.Тигор

Заказ 2638/26 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Механические испытания образцов из предлагаемого чугуна проводят г литом состоянии, а известного— после термической обработки.

Как видно из табл. 2, у предлагаемого чугуна антифрикционные свой-. ства более стабильные, а средний темп снижения износостойкости ниже, чем у известного.

Предлагаемый чугун обеспечивает более высокие антифрикционные свойства литым изделиям с тол @ ной стенок до 120 мм без дополнительной термообработки в условиях трения со смазкой.

Экономический эффект от использования изобретения составляет 12,534 руб. на 1 т. годного.