Чугун
Изобретение относится к металлургии специальных антифрикционных чугунов повышенной износостойкости, работающих в узлах трения со смазкой в условиях высоких линейньк скоростей и удельных давлений. Целью изобретения является повышение твердости в литом и термообработанном состоянии . Предложенный чугун содержит, мас.%: углерод 2,5-2,9; кремний 3,3- 3,6; марганец 0,4-0,8; сурьму 0,015- 0,02; железо - остальное. Использование предложенного чугуна позволяет получить НБ. 202-266, а HRC 48-52. 2 табл. S
СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 С 22 С 37/00,И
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3834942/22-02 (22) 30.11.84 (46) 07.12.87. Бюл. Ф 45 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро бытовых кондиционеров (72) Л.П.Краснянская, Л.Л.Нарожная, Г.В.Сафаров, P.P.Çàäàåâ и В.Д.Прихожий (53) 669.15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 956595, кл. С 22 С 37/10, 1981.
„„SU„„1357450 А1 (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии специальных антифрикционных чугунов повышенной износостойкости, работающих в узлах трения со смазкой в условиях высоких линейных скоростей и удельных давлений. Целью изобретения является повьш ение твердости в литом и термообработанном состоянии. Предложенный чугун содержит, мас.7: углерод 2,5-2,9; кремний 3,33,6; марганец 0,4-0,8; сурьму 0,0150,02; железо — остальное, Использование предложенного чугуна позволяет получить НВ. 202-266, à HRC 48-52.
2 табл.
1 13574
Изобретение относится к металлургии специальных антифрикционных чугунов повышенной износостойкости, ра- ботающих в узлах трения со смазкой
5 в условиях высоких линейных скоростей и удельных давлений, например, в узлах насосной группы малогабаритных компрессоров ротационного типа.
Цель изобретения - повышение твер- 1{) дости в литом и термообработанном состоянии, Предлагаемый чугун содержит углерод, кремний, марганец,, сурьму и железо при следующем соотношении,мас. :
Углерод 2,5-2,8
Кремний 3,3-3,7
Марганец 0,4-0,8
Сурьма 0,01-5-0,02
Железо Остальное
Примеси: сера До 0,1 фосфор До 0,1
Выбранное количественное соотноше- 25 ние углерода, кремния н марганца обусловлено получением чугуна, который обладал бы улучшенными технологическими и повышенными физико-механическими свойствами и однородной структу- 30 рой как в литом, так и в термообработанном состоянии.
Сурьма, влияя на повышение содержания связанного углерода, вместе с тем уменьшает количество графита, чтс
35 влечет за собой повышение твердости чугуна, а при принятом соотношении химических ингредиентов обеспечивает получение однородной ферритно-перлитной структуры, которая позволяет получать после закалки твердость 5055 HRC и равномерную игольчато-мартенситную структуру.
Пример. Для изучения свойств предлагаемого чугуна выплавляют чугу- 4> ны трех составов содержанием основных компонентов на трех уровнях: низком, среднем и высоком, а также два состава чугуна содержанием основных компонентов (С, Si0 Мп} на нижнем и верхнем уровнях, а микродобавку сурьмы на уровнях: ниже нижнего и выше верхнего. Для сравнительных исследований используют известный состав содержанием ингредиентов на среднем
55 уровне, содержанием алюминия 0,01%.
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, сурьму н железо, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения твердости в литом и термообработанном состоянии, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас. :
Углерод
Кремний
Марганец
Сурьма
Железо
2,5-2,8
3,3-3,6
0,4-0,8
0,015-0 020
Остальное
50 т
Чугуны плавят в индукционной печи промышленной частоты с кислой футе- . ровкой. В качестве шихты используют: чугун литейный ЛК- 5, отходы мягкой стали 08КП, возврат собственного производства, ферросилиции ФС 75. При этом сурьму вводят на дно ковша под струю металла. Образцы заливают в сырые песчаные формы. Полученные отливки роликов проходят предварительную механическую обработку, термообработку, закалку и отпуск, а затем окончательную механическую обработку.
Для исследования влияния химического состава на структуру и свойства предлагаемого и известного чугунов отбирают по 15 образцов от каждой плавки (партии)„
Полученные сравнительные результаты исследований приведены в табл.1 и 2.
Как видно иэ табл. 2, исходная структура известного чугуна до термической обработки неоднородна. Термическая обработка иэ-эа наличия в составе алюминия не исправляет неоднородность структуры, чем и объясняется получаемая пониженная твердость.
Вывод иэ состава алюминия и выбранное количественное соотношение всех компонентов сплава способствуют обеспечению однородной структуры, повышенной твердости и как следствие этого снижению износа деталей. При этом наблюдается еще и некоторое повышение стойкости металлорежущего инструмента при предварительной обработке деталей на токарном станке.
Кроме того, улучшается шлифуемость деталей из предлагаемого чугуна против известного.
Формула и з о б р е т е н и я
1357450
Та блица 1
Содержание компонентов, мас.%
Чугун
Sb
Fe гредиентов
Известный "
2, 56 3, 32 О, 54 О, 015 Остальное
Средний
Предлагаемый
0,4 0,0015
Нижний
0,65 0,017
0,8 0,02
Средний
Верхний
2,8
3,7
Ниже
0,4 0,01
2,5 3,3 нижнего
Выше верхнего
0,8 0,03
2,8 3,7
+ Известный чугун содержит дополнительно 0,01Х алюминия.
Таблица 2
До термообработкн
Чугун
Уровень содержания ин
После термообработки
Микро1 структура
Твердость, НВ
Твердость, HRG
Микроструктура гредиентов
Известный Средний 96-105
Графит: форма нестан-. дартная, Гр 7, Гр 8, Граз 25, Граз 45, Граз 60.
Матрица П15 (Ф85) в зоне литннка, в остальной части П35 (Фе65) включения
На глубине 2-3 мм включения (цементнт) Предлагаемый
Нижний
202-239
45,5-47 Троостомартенснт
Графит: форма нестандартная, Гр 7, Гр 8, Граз 15, Граз 25
Иатрнца П35 (Фе 65) П70 (Фе 30) 213-242
46,5-48 Троостомартенсит
Средний
Графит: форма нестандартная, Гр 7, Гр 8, Граэ 15, Граз 25
Матрица: П30 (Фе 70)
П 70 (Фе 30) Уровень содержания ин
2,5 3,3
2,65 3,5
37 40 5 TpOOCTOMRp тенсит с остаточным ферритом
1357450
Продолжение табл. 2
После термообработки
До термообработки
Чугy>t
Микроструктура
Микроструктура
46-50
219-266
Верхний
Ниже
189-204
42-46
Троостомартенсит нижнего
Выше верхнего
272-298
46-52
Составитель Н.Шепитько
Редактор Н.Рогулич Техред И.Попович Корректор В.Бутяга
Заказ 5971/24
Тираж 605 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4!5
Производсгвенно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4
Уровень содержания ингреднентов
Твердость, HB
Графит: форма нестандартная, Гр 7, Граз 15
Матрица: П50 (Фе 50)
П90 (Фе 10) Графит: Форма нестандартная, Гр 8, Гр 9, Граз 25, Граз 45
Матрица: П20 (Фе 80)
П30 (Фе 70) Графит: Форма нестандартная, Гр 7, Граэ 15
Матрица:
П70 (Фе 30)
П90 (Фе 10) Твердость, HRG
Мартенсит, троостит по границам зерен
Мартенсит троостит по границам зерен
