Чугун

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий, кальций, азот, один элемент из группы содержащей церий, и железо, отличающийся тем, что, с целью повьшения износостойкости при сухом трении в условиях нагрева поверхностей трения до 500 С, он дополнительно содержит барий, а группа - магний и сурьму при следующем соотношения компонентов, мас.%: 3,4-3,7 Углерод 2,0-2,3 Кремний 0,3-0,7 Марганец 0,1-0,5 Хром 0,1-0,8 Никель 0,03-0,12 Алюминий 0,01-0,05 Кальций 0,01-0,05 АЗОТ Один элемент из группы, соS держащей: (Л церий сурьму 0,01-0,05 магний 0,01-0,24 Барий Железо Остальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (! !) з!)4 22 С 37 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,01-0,05

0,01-0,24

Остальное (2 1) 3 7043 74/22-02 (22) 05. 12.83 (46) 07.08.85, Бюл. К 29 (72) Е.И.Марукович, М.И.Карпенко, М.В.Жельнис и П.В.Земпявичюс (71) Каунасский литейный завод

"Центролит" и Могилевское отделение

Физико-технического института AH Белорусской CCP (53) 669,15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 692887, кл, С 22 С 37/ 1-0, 1979. Авторское свидетельство СССР

Р 1027267, кл. С 22 С 37/10, 1983. (54) (57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий, кальций, азот, один элемент иэ группы содержащей церий, и железо, отличающийся тем, что, с целью повьппения износостойкости при сухом трении в условиях нагрева о поверхностей трения до 500 С, он дополнительно содержит барий, а группа - магний и сурьму при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Углерод 3,4-3,7

Кремний 2 0-2,3

Марганец 0,3-0,7

Хром Оэ 1-0 ° 5

Никель О, 1-0,8

Алюминий 0,03-0, 12

Кальций 0,01-0,05

Азот 0,01"0,05

Один элемент из группы, содержащей: церий сурьму магний

Барий

Железо

1171554

10

20

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для изготовления деталей, работающих в условиях сухого трения с ударными перегрузками.

Целью изобретения является повышение иэносостойкости при сухом трении в условиях нагрева поверхностей трео ния до 500 С.

Примеры получения известного и предложенного составов чугуна и их свойствами приведены в таблице.

Пример. Приведены опытные плавки иэносостбйких чугунов на шихте, включающей возврат прессового цеха, передельные чугуны, карбюризатор, феррохром, ферроникель, силикальций, аэотированный ферроалюминий и другие ферросплавы.

Износостойкие чугуны известного и предложенного составов (таблица) выплавляют в индукционных печах с кварцитовыми тиглями емкостью

150 кг. Азот вводят в конце плавки с использованием азотированных ферросплавов. Иикролегирование ферробарием проводят в разливочных ковmax.

Чугун предложенного состава отличается от известного дополнительным введением бария, снижением концентрации марганца и кремния и снижением относительно дорогостоящих и дефицитных компонентов, заметно снижающих ударную вязкость чугунов в отливках — ванадия и титана. Титан исключен из состава чугуна, так как он увеличивает содержание неметаллических, включений, способствует охрупчиванию литой структуры и снижению стабильности механических свойств, особенно пластических. Ванадий исключен как дорогостоящий компонент, увеличивающий отбел отливок и снижающий стабильность структуры и фрикционных.средств.

Барий в износостойком чугуне при концентрации 0,01-0,24 мас.% микролегирует твердый раствор, измельчает литую структуру чугуна в отливках, улучшает форму графита и неметаллических включений и повышает пластические свойства, что обеспечи вает существенное повышение износостойкости в условиях сухого трения сольжением и при фрикционном износе с температурой до 500 С. При концентрации бария до 0,01 мас.% его влияния на структуру и износостойкость при сухом трении сказывается незначительно, а при концентрации бария более 0,24 мас.% снижается фрикционная теплостойкость и другие фрикционные свойства, снижается динамическая прочность чугуна в отливках.

Для определения содержания бария в предложенном чугуне используют метод микрорентгеноспектрального анализа.

Уменьшение концентрации марганца до 0,3-0,7 мас.% обеспечивает снижение отбеливающего влияния в литых изделиях и увеличение динамической прочности и фрикционной теплостойкости, что способствует повышению износостойкости при сухом трении.

При концентрации марганца более

0,7 мас.% отмечается снижение динамической прочности иэносостойкого чугуна в отливках. Снижение концентрации кремния до 2,0-2,3 мас.% при сохранении содержания углерода и дру. гих графитизирующих добавок повышает гетерогенность и стабильность . структуры при сухом трении, снижает дисперсность графита и структуры, что способствует повышению износостойкости. При концентрации кремния до 2,0 мас.% увеличивается отбел и снижаются пластические свойства, а при увеличении содержания кремния более 2,3 мас.% — укрепляется структура и снижается стабильность фрикционных свойств.

Замена церия сурьмой или магнием является равносильной по их влиянию на свойства чугуна, однако это экономически является более целесообразным.

Детали, изготовленные из чугуна предложенного состава, обладают повышенной надежностью и долговечностью, 1 171554

i» и о

1 а

ill м сч и м

ФЧ м ч

1 Ф и ьаа Й

VV1-auМ !

1ао 3 о о м

С 1 ь

° Ф л о о м 3 .в ь

00 о о

Оо Л ю о

Ф

cv

Ф о (\

Ю

Ф Ю л

В о ь м т 00

O 1 ь ь

6 "1

og0,vie и йййЯ ! л

PC м! ч ь о сч

° Ф чР о о л Ф

О0 О !

Ч 00 Ф Ф сФ

Ф ь

Ю о ь

* о м м1 о о

Ю Э о о о

Ф о

1 1 л о ь

В о

° ф мч !ч

° Ф Ю о о

cv

° !ч

Э Э о о м о

1 ° о о м о

Ф о

Ф о

В о ь и о

u I и(D л о

° Ь о

Фч

Ю ь

МЪ о

Ф о м о

Ю

Ф

Ю

Ф о

I 1 I

1 1 в о ю

Ф Ф ь о ь ь

Ф

Ю с 1

D и ь

3 ь

Ф»

1 !

I I л ь о

Ф о сч ь

A о л ь

И

Ю ю о о

° Ь Ф о о Vl о о

° ь O о о

ev e о о

В ю о

D ь

D ь

Ю

Ю л

D ь

Ф ь е а о а

Ф Ф о о

ev и ь о

Ф Ф ь о ю! о о о сч о

Ф о

Ф о о

Э о о

O ь

Ю о а л со

В Ю

-о о (4 со с

Ф . ° Ф

С О D

CV

Ръ со

В Ю ь о м

Ю

Фь

11

2 1

1 !

° ь

A

00 ЕЧ М

D . О

Ф Э В о о о л сч

Ю

Ф Ф о о

1 о л

Э В о о! ч м о

В ФВ

D О а

Ю

Ф о м о

Ф ь сч

Ю о

D и ь

Ф о в

D. Ф

A 1

D О

° м

Э Ф

Ю Ю

С Ъ

D м ю

° Ф В о о е

Ф В ь ю

° »

° Ь о

tf о

1

Ю а

CV

00

Ю л л

Ф Ф о о м л л а 4 h о о о о и! л

Ю Ю Ф о ю о л

4 Ч

Ю сч

Ф о о

Ю Э !

Ч 1Ч о

1 1

4Ч !Ч м м

ЭВ Ф сч Фч о о

Э O В сч еч сч

Ф Ф

Ф В м м с со

Ю м е л

° 1 м е.м м л е

° ° м

° ф Ф л л е а м м м м

1 ф

Й

О и!

Ф 1

ul

Ol ) CL

5 еО Ф 3) 5

l0 о ьс в л ю а а 0 0 Ч> Е л 00 сч ач !ч cv c4 t4 еч м !ч

00 С0 !Ч СЧ 0 Ф Ф. Ю (Ч

1 ъ ° » м c4 ° м» °

С0 СЧ 00 c0 W СЧ ср а л л в а > л ° a в ю о о о о ь

1И с0 З » СЧ М Ф lh Ф Л! й3 и

1

tg

К а

tf о

v о

43

Ф щ !ч

1 ° и и и 9

М и0 оь

В

1- о

% !c

01 01 (" 1» х v

Э ю cc