Лигатура для серого чугуна

 

Изобретение относится к разработке состава лигатур для серого чугуна . Цель изобретения - повышение износостойкости чугуна и улучшение его обрабатываемости. Лигатура для серого чугуна содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: кремний 5,0-30; алюминий 0,5-2,0; углерод 0,01-1,0; фосфор 0,01-1,0; бор 7-12,0; медь 15-30 и железо - остальное. Введение в состав лигатуры бора и меди обеспечивает повьшгение износостойкости чугуна и продолжительности работы резцов при точении чугуна. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ц 4. С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3800182/22-02 (22) 18.07.84 (46) 07.01.87. Бюл. В 1 (71) Научно-производственное объединение по тракторостроению "НАТИ" (72) В.П.Митрович, В.И.Канторович, Н.Ф.Желтова, Н.Е.Иванкова, А.С.Росляков, Б.Л.Магарилло, В.А.Коваленко, M.À.Ðûññ, В.П.Зайко, В.Е.Пигасов, Б.И.Байрамов, Л.В.Слепова, Т.M.Ñìèðнова, В.Х.Каршенштейн, В.И.Чутко, В.А.Антропов.и Г.П.Сурков (53) 669.15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 378485, кл. С 22 С 35/00, 1970.

Ферросилиций. ГОСТ 1415.

„„SU„281598 А1 (54) ЛИГАТУРА ДЛЯ СЕРОГО ЧУГУНА (57) Изобретение относится к разработке состава лигатур для серого чугуна. Цель изобретения — повышение износостойкости чугуна и улучшение его обрабатываемости. Лигатура для серого чугуна содержит компоненты при следующем соотношении, мас.X кремний 5,0-30; алюминий 0,5-2,0; углерод 0,01 — 1,0; фосфор 0,01-1,0; бор 7-12,0; медь 15-30 и железо остальное. Введение в состав лигатуры бора и меди обеспечивает повышение износостойкости чугуна и продолжительности работы резцов при точении чугуна. 1 табл.

I281598

1! Рн од» ржании бора, Mp)ьн H ф ) (ô|1 ра, меньшем нижних пределов диапазонов эфф(.ктивность их Воздf. .Éñтвия существенно снижается. Превышение верхних пределов содержания этих oëå— ментов при толщине стенок отливок не более 40 мм может привести к отбелу и существенному ухудшению обрабаты— ваемости чугуна режущим инструментом.

При содержании кремния, алюминия и углерода, меньшем нижних пределов диапазонов, возникает отбел и ухудшается обрабатываемость. Превышение веРхних пределов содержаний этих элементов приводит к снижению износостойкости изделий из чугуна °

Изделие из чугуна, обработанного лигатурой для серого чугуна предлагаемого состава, обладает повышенной износостойкостью вследствие наличия карбоборидов сложного состава с включениями меди в их кристаллической решетке.

25 II p и м е р. Лигатуру для серого чугуна получают путем сплавления ферросилиция с медью, ферробором и алюминием в индукционной печи. Корректировку состава по содержанию углерода, ЗО фосфора и железа делают присадкой графитового боя, феррофосфораи стальной обсечки. Лигатуру измельчают до фракции, не превышающей 6 мм, и вводят в струю жидкого чугуна после заполнения ковша на 0,2 — 0,25 объема в количестве 0,41 от массы расплава.

Исходный состав чугуна, Е: С 3,45;

Si 2,4; Мп 0 0,8;S О,З;Р 0,09.Температура при модифицировании 1320-1340

4g Отливают образцы для испытаний на износ и обрабатываемость режущим инструментом.

Для сравнения проводят обработку чугуна известной лигатурой.

Испытания на износ проводят при трении скольжения со смазкой, содержащей порошок электрокорунда зернистостью 10 мкм в количестве 10 мас.7.

Изобрс тение относится к металлургии, в частности к разработке составов лигатур для серого чугуна.

Цель изобретения — повышение износостойкости чугуна и улучшение его обрабатываемости.

1!игатуру для серого чугуна получают сплавлением металлических компонентов в индукционной печи или восстановительной плавкой в рудно †термической электропечи. После измельчения до фракции 0 5 6 мм лигатуру используют для обработки жидкого чугуна в ковше. В процессе обработки компоненты лигатуры равномерно распределяются в объеме жидкого чугуна.

Ьор в количестве 7-I2 мас.Ж и медь в количестве 15-30 мас,X в чугуне дают мелкие равномерно распределенные включения сложных карбоборидов. Образование сложных карбоборидов обусловлено тем, что при введении лигатуры в жидкий чугун частицы кристаллов -твердого раствора меди в боре, имеющиеся в лигатуре, не полностью растворяются в жидком чугуне. Эти соединения пополняют число зародышей и участвуют в росте кристаллов сложных карбоборидов. При этом в присутствии фосфора в кристаллическую ре— шетку сложных карбоборидов, наряду с атомами железа, углерода и бора, входят атомы меди и имеет место уменьшение частиц графита.

Кремний, алюминий и углерод в количестве 5-30, 0,5-2,0 и 0,01 — 1 мас.7 соответственно препятствуют кристаллизации крупных пластин цементита и предотвращают ухудшение обрабатываемости резанием.

Железо является растворителем компонентов лигатуры, снижает их активность и угар при модифицировании.

После обработки чугуна лигатурой его заливают в литейные формы, при охлаждении отливок и дальнейшей кристаллизации чугуна отбел не возникает, свободный феррит не образуется.

Полученная структура чугуна с дис- персными равномерно распределенными включениями сложных карбоборидов, с атомами меди в их кристаллической решетке, практически не увеличивает сопротивление материала разрушению в зоне резания и, в то же время, препятствует износу изделия в процессе работы на трение в присутствии абразивных частиц.

Из испытуемого чугуна изготавливают диски, контртелом являются образцы из стали 45.

Обрабатываемость оценивают по стойкости инструмента при точении чугуна резцами, оснащенными пластинками твердого сплава. Стойкость рез— цов определяют по длительности рабо— ты резца до появления на его задней грани износа шириной 3 мм.

1281598

В а и а нос.!!

ыпп е приведены свойства чугуобработки лигатурами извест— предлагаемого составов. ного и

Как следует из данных таблицы, дольный ввод в состав лигатуры 5 меди повышает износостойкость и улучшает его обрабатываеполните бора и чугуна мость.

Формула изобретения

Лигатура

Состав лигатуры, мас.7

Износ, Время работы г/м2 ° ч,инструмента до

:заточки, мин !

) f I

CU ., В А1 I С, P

Ре,Si

Предлагаемая

33 13,5 6,3 0,45 1,1 1,1 Остальное 39,564 63,2

30 .15,0 7,0 0,5 f 0 1,0 36,424 62,1

17,5 22,5 9,5 1,25 0,5 0,5 33,284 60,5

5030012020001001 31,400 55 0

45 330135 22 001 001 30,772 48,7

Известная

6 23,0

1,0 0,8 0,05 39,564 50,6

7 68,0 — — 2,0 0 5 0,04 44,588 55 0

Составитель Н.Косторной

Редактор В.Петраш Техред А.Кравчук Корректор А.Тяско

Заказ 7217/21 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Лигатура для серого чугуна, содержащая кремний, алюминий, углерод, фосфор и железо, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения износостойкости чугуна и улучшения его обрабатываемости, она дополнительно содержит бор. и медь при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Кремний 5,0-30,0

Алюминий 0 5-2,0

Углерод 0,01 — 1,0

Фосфор OiOf-i,0

Бор 7,0-12,0

Медь 15,0-30,0

Железо Остальное