Чугун

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

1,51) 4 С 22 С 37/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 4090587/31-02 (22) 10.07.86 (46) 23.04.88. Бюл. В 15 (71) Белорусский политехнический институт (72) А.Г.Слуцкий, Е.И.Шитов, Л.Л.Счисленок и Е.M.Áåëîóñ (53) 669. 15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1117332 кл. С 22 С 37/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

1154358, кл. С 22 С 37/06, 1981.

„„SU 1390254 А1 (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок для двигателя внутреннего сгорания. Цель изобретения — повышение твердости закаленного слоя и износостойкости. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7: С 3,2-3,6; Si

1,6-2,4; Мп 0,05-0,1; Sb 0,05-0,12;

Cr 0,5 — 1,4; Мо 0,4-1,2; В 0,2-0,35;

Си 0,3-0,5; С1 0,005-0,02; V 0,20,5; Со 0,1-0,5 и Fe остальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Ч и Со обеспечил повышение твердости закаленного слоя на 4-8Х и износостойкости на 30-40Х. 2 табл.

1390254

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.%

Чугун т !

С Si Mn Sb С Ио ) В,,С Ce, V (Co

f L 1

Известный

Предлагаемый

3,2 2,0 0,02 0,20 0,9 0,8 0,27 0,25 0,01

0,3 0 005 0,2 О, 1

0,05 0,5 0,4 0,2

3,4 2,0 0,07

3,6 2,4 0,1

0,09 1,0

0,12 1,4

Изобретение относится к металлургии в частности к разработке состава чугуна цля отливок — гильз цилиндра дизельных двигателей.

Цель изобретения — повышение твердости закаленного слоя и иэносостойкости, Сущность изобретения заключается в дополнительном вводе в состав чугу- 10 на ванадия и кобальта. Введение ванадия повышает дисперсность продуктов эвтектоидного превращения, способствует протеканию процесса аустенизации сплава при кратковременной выдержке под закалку.

Введение кобальта в количестве

О, 1-0,5 мас.7 улучшает однородность литой структуры чугуна, что позволяет при закалке ТВЧ повысить поверх- 20 ностную твердость сплава, а следовательно, и его износостойкость при повышенных температурах.

Пределы содержания компонентов. установлены исходя из получения наи- 25 более благоприятного сочетания твердости закаленного слоя и иэносостойкости сплава.

Нижние пределы содержания углерода (3,2 мас.7) и кремния (1,6 мас.%) и верхние пределы содержания сурьмы (0.12 мас.7). хрома (1.4 мас.%), молибдена (1,2 мас.X),бора (0,35 мас.%), меди (0,5 мас ° 7), ванадия (0,5 мас.7.) и кобальта (0,5 мас.7) обеспечивают получение литбй структуры без карбид35 ных включений.

Верхние пределы содержания углерода (3,6 мас.%) и кремния (2,4 мас. ), а также нижние пределы содержания 40 сурьмы (0,05 мас.%), хрома (0,5 мас.X), молибдена (О, 4 мас . X), бора (О, 2 мас . 7), меди (0,3 мас ° 7), ванадия (0,2 мас.X) и кобальта (0,1 мас.X) обусловлены получением литой структуры беэ феррита. Пределы содержания церия (0,0050,02 мас.X) обеспечивают эффективное модифицирование сплава.

Оптимальный состав чугуна, мас.%: углерод 3,4; кремний 2,0; марганец

0,07; сурьма 0,09; хром 1,0; молибден 0,8; бор 0,27; медь 0,4; церий

0,01; ванадий 0,35; кобальт 0,3.

Чугун плавили в индукционной печи с кислой футеровкой. Для получения сплава необходимого химического состава испольэовали в качестве шихты металлизованные окатыши, графит в порошке, ферросплавы кремния, марганца, хрома, молибдена, церия, бора, ванадия, а также металлические сурьму, кобальт, медь. Образцы для .. испытаний отливали в сухие песчаные формы, иэ которых затем вырезали кольца наружным диаметром 28 мм, внутренним диаметром 16 мм и толщиной 12 мм. Затем образцы нагревали окунанием в свинцовую ванну, разогретую до 870 С, и после кратковремено ной выдержки (60 с) производили закалку в воде. Отпуск чугуна осуществлялся при 250 С в течение 1,5 ч.

Изучали поверхностную твердость сплава по Роквеллу. Износостойкость определяли в условиях граничного трения со смазкой при скорости скольжения 5 м/с и удельном давлении 3 кгс/

/см, что обеспечивало температуру в зоне контакта 500-550 С.

Исследовали известный сплав при среднем уровне содержания ингредиентов и предлагаемый с нижним, средним и верхним содержанием ингредиентов.

Химический состав сплавов и свойства представлены в табл. 1 и 2.

0,8 0,27 0,4 .0,01 0,35 0,3

1,2 0 35 0 5 0,02 0,5 0,5

1390254

Таблица 2

Износ (м ; ч) Чугун Твердость, НКС, 3,2

Известный

ПредлагаI емый

2,72

2,56

t5

2,72

Ф

Составитель Н.Косторной

Редактор В.Петраш Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 1736/28 Тираж 594 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

Как видно нэ табл. 2, дополнительный ввод ванадия и кобальта повышает твердость закаленного слоя и износо- 20 стойкость сплава соответственно на

4-8 и 30-40Х.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, крем- . ний, марганец, сурьму, хром, молибден, бор, медь, церий и железо, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це лью повышения твердости закаленного слоя и износостойкости, он дополнительно содержит ванадий икобальт при следующем соотношениикомпонентов,мас:

Углерод 3,2-3,6

Кремний 1,6-2,4

Марганец 0,05-0,1

Сурьма 0,05-0,12

Хром 0,5-1,4

Молибден 0,4-1, 2

Бор 0,2-0,35

Медь 0,3-0,5

Церий 0,005-0,02

Ванадий 0,2-0,5

Кобаль г 0,1-0,5

Железо Остальное