Чугун

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок, работающих в условиях интенсивного износа. Цель изобретения - повьппение износостойкости и улучшение антифрикционных свойств. Ковкий чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: С 2,8-3,4; Si 1,7-2,8; Мп 0,7-1,1 Сг 0,12-0,7; Ni 0,15-0,7; Ti 0,12-0,8; Y 0,02-0,2; Са 0,05; Р 0,03-0,5 и Fe ост альное. Дополнительный ввод в состав чугуна Р и повышение в нем содержания Ti с 0,01-0,08 до 0,12-0,8 мас.% обеспечили повьшюние износостойкости в 4,17- 1,21 раза, улучшение сопротивляемости пробуксовке в 1,25-1,4 раза. 2 табл. со оо о to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU» 1330203 (511 4 С 22 С 38/10

ВСЕСОН)3!НМ

П ,М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4044552/31-02 (22) 27,01,86 (46) 15.08.87, Бюл. Н - 30 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) Б.К.Святкин, М.И.Карпенко, Ю,Г,Серебряков и Т,И,Кныш (53) 669.)5-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 210564, кл, С 22 С 37/08, 1982, Авторское свидетельство СССР

Н- 908903, кл, С 22 С 37/00, 1982. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок, работающих в условиях интенсивного износа, Цель изобретения — повышение износостойкости и улучшение антифрикционных свойств. Ковкий чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7: С 2,8-3,4; 8 1,7-2,8; Мп

0,7-1,1; Cr 0,12-0,7; Ni 0,15-0,7;

Ti 0,12-0,8; Y 0,02-0,2; Са О> 020,05; P 0,03-0 5 и Fe остальное, Дополнительный ввод в состав чугуна

P и повышение в нем содержания Ti c

0 01-0,08 до 0,12-0,8 мас,7 обеспечили повьш ение износостойкости в 1,171,21 раза, улучшение сопротивляемости пробуксовке в 1,25-1,4 раза, 2 табл.

13302

Изобретение относится к металлургии, н частности к разработке составов чугуна для отливок, работающих в условиях интенсивного износа. г

Цель изобретения — повышение износостойкости и улучшение антифрикционных свойств, Выбор граничных пределов компонентов, входящих в состав предлагаемого чугуна, обусловлен следующим.

Титан в количестве 0,12-0,8 мас, повьппает степень дисперсности и перлитиэации структуры, увеличивает количество сорбитообразного перлита, его стабильность в условиях интенсивного трения, антифрикционные свойства чугуна в отливках, что обеспечивает повышение сопротивляемости пробуксовке, иэносостойкости и эксплута-ционной стойкости ° При концентрации

I титана менее 0,12 мас. повьппение дисперсности структуры, иэносостойкости сопротивляемости пробуксовке и эксплуатационной стойкости незна- 25 чительное, а при увеличении его содержания более 0,8 мас.Е укрупняется графит, снижаются характеристики механических антифрикционных свойств и эксплуатационной стойкости. 30

Свинец в количестве 0,03-0,5 мас,X стабилизирует перлит, измельчает структуру металлической основы, улучшает распределение перлита и повышает антифрикционные свойстна, сопротив35 ляемость чугуна пробуксовке и задиру, что приводит к улучшению механических свойств и повышению эксплуатационной стойкости. Влияние свинца на структуру и антифрикционные свойства начина- 4О ет сказываться с концентрации

0,03 мас,%, а при увеличении содержания свинца более 0 5 мас. н. структу. ре появляется цементит, снижаются ударная вязкость и эксплуатационная стойкость, Иттрий н количестве 0,02-0,2 мас./ ока.зывает модифицирующее действие, изменяет форму и характер распределе50 ния графита, снижает содержание газов в чугуне, увеличивает содержание графита завихренной и компактной формы, что повьппает механические характеристики чугуна, сопротивляемость

55 задиру и эксплуатационные свойства отливок, Влияние иттрия начинает сказываться с концентрации 0,02 мас., а при увеличении его содержания бо03 2 лее 0,2 мас./ снижаются стрела прогиба, антифрикционные и эксплуатационные свойства, Кальций в количестве 0,020 05 мас. очишает границы зерен, из мельчает структуру, способстнует сфероидизации графита и повьппению износостойкости, сопротивляемости пробуксовке, и эксплуатационной стойкости. При концентрации до 0,02 мас.

его нлияние незначительное, а при увеличении его концентрации более

0,05 мас.% увеличивается количество неметаллических включений и снижаются служебные свойства.

Нижние пределы содержания углерода (2,8 мас. ), кремния (1,7 мас.%) и марганца (0,7 мас,%) установлены с целью исключения в тонкостенных отливках образования в структуре эвтектического цементита; а верхние пределы по содержанию углерода (3,4 мас.%), кремния (2,3 мас. ) и марганца (1,1 мас.%) установлены исходя из опыта производства чугунов с высокими механическими и антиэадирными свойствами и исключения в структуре образования феррита, Нижние пределы содержания хрома (0,12 мас, ) и никеля (0,15 мас. ) обеспечивают требуемые прочностные, антиэадирные и эксплуатационные свойства, а верхние пределы содержания хрома (0,7 мас. ) и никеля (0,7мас.Х) обоснованы тем, что при более высоких их концентрациях снижаются технологические снойства, пластичность, стрела прогиба и служебные свойства. Кроме того, при концентрации хрома более 0,7 мас. существенно возрастает отбел отливок и твердость, Чугун выплавляют в открытых индукционных печах методом переплава из шихты на основе литейных чугунов, чугунного и стального лома, ферротитана, силикокальция, металлического иттрия, свинца, марганцовистого никеля, и ферросиликохрома, Выпуск металла в раэливочный ковш производят при

1753-1773 К. Перед выпуском металла на дно ковша, имеющего температуру

973-1073 К, загружают микролегирующие добавки: ферротитан, свинец,,силикокальций и иттрий. Разливку металла для изготовления иэносостойких отливок производят при 1683-1723 К, В табл,l приведены химические сосI тавы известного и прецлагаемого чугуна.

1330203

cU о х

A о

Я (.0) (Ф I

E и

I

I и

I

|«4

D л

О ф х й1 1

|(I

I с|

D O л л

D D Р) О О

A л

D D л ь

Ф

Р

Е»

Е»

|Ч л

СО

О л

|л с«| 00 л л

O D и

Ю л

О

< л л ь л л

CO л

О1 л

D о ! а л

X о

Р I

Х I

1 — -1 (I

Р 1 л

О л л

О О

Р йЕ о

О л

°

О л

СЧ

О| л

СЧ

Р1 л

Р4

| ж

О л ж

С |

СЧ

M л л

< ( (cd

I Р

1 (OJ

1 х Ъ (»

Р

cd (I !

Х

Ц

cd

Е«о о

О(Е л (|( о

Е х

Ю х х ф

Р

t( о о

«1 I

Э

Ж

Ж 1

IXI 1 и

I (=

Ж I

Ф I

Е» ж

1 4

1 М I (: 1

i Ф

I Х

I Ж х

1 1

1 Е 1

I Ф 1

I 4

1 W I

I Р 1

I <((I

1

Г (з

1 Х

1 Х

Е

Ф i

Р(hC 1 (— -4

I о (Р 1

QI

I (I I» !

С (Р )

D — сч О с| л л л л

О О О О О

|»1 л

D — D O л л л л л

О О О О О

С" | О

О О л л л Ю

О

Е

Р1 ! (|» л E

О сО ж л л л |»

О

Р

1330203 6

При исследовании иэносостойкости при трении с недостаточной смазкой в качестве эталона используют чугун

АЧС-1. разцах.

Таблица 2

Служебные свойства

Механические свойства

Чугун

Стойкость при трении в газообразной среде, Ж

COIIpQTHH ляемость задиру

KIa м/с

Стрела прогиба, мм

ОтносительСопротивляемость пробуксовке 9

МПа м!с

Пр едел прочности при рас" тяжении, МПа ная износостойкость (эталон

АЧС-1) ИзвеcT ный

2850

1)0

1,3

270

Предлагаемый

2 418

128

3580

2180

l,52

139

3620

2350

1,68

448

146

3680

2440

492

106

2850

1770

1,23

381

118

3130

1910

l,34

415

Формула изобретения

Составитель Н.Косторной

Техред М.Ходанич Корректор Е,Рошко

Редактор Т.Парфенова

Заказ 3543/29 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

В табл.2 приведены механические и эксплуатационные свойства чугунов в отливках и стандартных обКак видно из табл.2, прецлагаемый чугун составов 2-4 позволяет получить в литых иэделиях более высокие показатели сопротивляемости задиру и пробуксовке в сравнении с известным чугуном, что обеспечивает увеличение эксплуатационной стойкости и надежности 10 гильз цилиндров и других деталей двигателей, 45

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан, иттрий, кальций и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения иэносостойкости и улучшения антифрикциониых свойств, он дополнительно содержит свинец при следующем соотношении компонентов, мас,X:

Углерод 2,8-3,4

Кремний 1,7.-2,3

Марганец 0,7-l 1

Хром О,!2-0,7

Никель 0,15-0,7

Титан 0,42-0,8

Иттрий 0,02-0,2

Кальций 0,02-0,05

Свинец 0,03-0,5

Железо Остальное