Чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления чугунных отливок, работающих в режиме сухого трения в паре со сталью 45 при скоростях скольжения до 5 м/с. Цель изобретения - снижение суммарного износа при работе в паре со сталью 45 в режиме сухого трения при скорости скольжения 2,2-5,0 м/с. В чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, алюминий, медь, титан , церий и железо, дополнительно вводят магний, кальций и нитриды бора при следующем соотношении компонентов , мас.%: С 2,7-3,3; Si 1,3- 2,1; Мп 0,5-1,5; Сг 0,15-0,4; Ni 0,1-0,4; V 0,1-0,3; А1 0,02-0,2; Си 0,02-0,2; Ti 0,05-0,2; Се 0,01- 0,05; Mg 0,,07; Са 0,02-0,06; нитриды бора 0,05-0,09 и Fe остальное . 2 табл. § (Л ГчЭ со 4: 00 Oi СХ) «JL

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО (ИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

6 . il

Г

« Ы

I !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1(21) 3964867/22-02 (22) 15. 10.85 (46) 07.03.87, Бюл, № 9 (71) Производственное объединение

tl

"Гомсельмаш (72) Е.В.Янин, N.È.Карпенко, E.È.Ìàðóêîâè÷ и N.È.Äóäoðoâà (53) 669. 15-018.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 831-851, кл. С 22 С 37/10, 1981.

Авторское. свидетельство СССР № 867942, кл. С 22 С 37/10, 1981 (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления чугунных отливок, работающих в режиме сухого трения в паре

„„SU„„1294868 А 1 со сталью 45 при скоростях скольжения до 5 м/с. Цель изобретения снижение суммарного износа при работе в паре со сталью 45 в режиме сухого трения при скорости скольжения

2,2-5 0 м/с. В чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, алюминий, медь, титан, церий и железо, дополнительно вводят магний, кальций и нитриды бора при следующем соотношении компонентов, мас.%: С 2,7-3,3; Si 1,32,1; Мп 0,5-1,5; Cr 0,15-0,4; И

0,1-0 4; Ч 0 1 0 ° 3; Al 0 02 0 2;

Си 002-02; Ti 005-02; Се 001—

0,05; Mg 0,03-.0,07; Са 0,02-0,06; нитриды бора 0,05-0,09 и Fe остальное. 2 табл.

1294868

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке соста-.

4 вов чугуна для отливок, работающих в парах трения со сталью при скорости скольжения до 5 м/с, 5

Целью изобретения является снижение суммарного износа при работе в паре со сталью 45 в режиме сухого трения при скорости скольжения 2,25,0 м/с.

Данные сравнительного анализа известного и предлагаемого чугунов представлены в табл. 1 и 2.

Дополнительный ввод в состав чугуна магния, кальция и нитридов бора обеспечивает снижение суммарного износа пары трения при нагрузке

0,8 МПа и скорости скольжения 2,25,0 м/с.

Дополнительное введение нитридов бора в количестве 0,05-0,09 мас.% измельчает имикролегирует металличесt кую основу, повышает плотность, стре- 25 лу прогиба, удароустойчивость износостойкого чугуна, что обеспечивает повышение износостойкости в условиях сухого трения и снижает суммарный износ пары трания. 30

Содержание нитридов бора определено экспериментально. При содержании нитридов бора до 0,05 мас.% снижение суммарного износа при сухом трении несущественно, а при концентрации нитридов бора более 0,09 мас.% увеличивается содержание металличес.ких включений и нитридов по границам зерен и снижается износостойкость и механические свойства, 40

Введение магния в количестве

0,03-0о07 мас.% обусловлено er о высокой модифицирующей эффективностью и поверхностной активностью, которые обеспечивают снижение дисперсности, повышение. плотности, пластических свойств, трещиноустойчивости, удароустойчивости, что приводит к повышению износостойкости пары сухого трения. При содержании магния до 50

0,03 мас.% модифицирующий эффект и повьппение износостойкости недостаточны. При содержании магния более

0,07 мас.% увепичивается его угар.

Дополнительное введение кальция очищае т границы зере н, модифицирует, снижает коэффициент трения, измельчает структуру металлической основы и графита, увеличивает коЛичество дисперсных фаз, не склонных к расслоению при сухом трении и обеспечивающих блокирование дефектов упаковки и повышение динамической прочности износостойкого чугуна в отливках, что существенно повышает износостойкость при сухом трении в паре со сталью 45.

При концентрации кальция до

0,02 мас.% не отмечается существенного повышения суммарной износостойкости чугуна и его свойств в отливках, а при увеличении содержания кальция более 0,06 мас.% повышается износ чугуна, кальций полностью не растворяется в матрице, снижаются пластические свойства чугуна.

Формула из обре те ния

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, алюминий, медь, титан, церий и железо, отличающийся. тем, что, с целью снижения суммарного износа при работе в паре со сталью 45 в режиме сухого трения при скорости скольжения 2,2-5,0 м/с, он дополнигельно содержит магний, кальций, д нитриды бора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 2,7-3 3

Кремний 1,3-2, 1

Марганец 0,5-1,5

Хром 0 15-0,4

Никель О, 1-0,4

Ванадий О, 1-0,3

Алюминий 0,02-0,2

Медь 0,02-0,2

Титан 0,05-0,2

Церий 0,01-0, 05

Магний 0,03-0,07

Кальций 0,02-0,06

Нитриды бора 0,05-0,09

Железо Остальное

1294868

Ol о х

Ф г

1 I са о

1

l о

Ña 1

I

1

I

CI х ай!

f а хо! ж ao !

Саа с Ъ о о л о о О о л о л о

О л о

CIa I о л

1 1 с. Ф

Х I х 1 а

Ch ь

I л

Ю о о о о а о л о

in о о о л л о о

<"Ъ о л

Ю л о о

1 о о л . л о о

flj х >х

С6 Х l

1О F(О о л л о о

СЧ л л

СЧ л о о о

I ЭФ

Щ о л л о о У л о о

СЧ л о

СЧ О л л о о аса о

СЕ ГЪ о о

О о зГ л о

СЧ сч о л л о о о л о o.о и 1 aCI

Х I

1 I а х

Ф 1 Ж о

1О ! л ь л ь

° (! о о л о о а Ъ л о о л л о о

ЧР 1

1 а

I Ы л

СЧ

tf

О I а 1 а I.4Ъ сО л л е сч с> л л л

N л

Ю ф х

PO «CI

И!

l

i к

Ю aaI ч

1

I

I

1

1

l

I

1

I

1 ю

X л

Ф х

О Е

l- 1Х 1 Х

e l Ч о

1! 6- о э

М 1 К сч с \ Cl ÎCa о о о о о л л л 1

Q О О О О 1

I (1

I л о

О I л о

I л о л о о л л л л . л л

О О О О О О а оъ - ю о л л л л л о о о м

l 294868

Таблица 2

Предел прочности при растя жении, ИПа

Суммарный износ в режиме сухого трения,мг/1000 м

Удароустойчивость, 7

Коэффициент трения

Стрела

Твердость

Чугун по варианту прогиба, мм при ско рости

5,0 м/с при ско рости

2,2 м/с

Извест-. ный

268 242 2,2 630

312 249 4,7 270

376 255 4,2 212

0,33

100

1084

0,26

126

462

0,22

134

370

0,21

132

296

185

408 262 3, 8

271 243 2,2

295 247 2, 7

0,32

102

627 1078

0,28

118

624

378

Составитель H. Косторной

Редактор Н. Лазаренко Техред И.Попович Корректор Г. Решетник

Заказ 565/29.

Тираж 605

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