Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления отливок тормозных дисков. Антифрикционный чугун содержит, мас.%: углерод 3,70-3,80, кремний 1,51-1,69,марганец 0,5-0,7, медь 0,44-0,52, никель ≤0,13, хром ≤0,12, сера ≤0,13, олово 0,11-0,13, фосфор ≤0,1, железо - остальное, при этом эвтектический углеродный эквивалент, рассчитанный по формуле Cэкв.=C+Si/3, составляет 4,2-4,4, а соотношение меди к олову составляет 3,9-4,1. Техническим результатом изобретения является повышение теплопроводности и трещиностойкости антифрикционного чугуна. 2 табл.
Изобретение относится к металлургии, и может быть использовано для изготовления отливок деталей автомобиля, в частности тормозных дисков.
Известен антифрикционный чугун по патенту RU №2409690 от 04.02.2008, имеющий следующий состав ( мас.%):
| углерод |
3,40-3,65 |
| кремний |
1,30-1,49 |
| марганец |
0,5-0,7 |
| медь |
0,3-0,6 |
| никель |
≤0,13 |
| хром |
≤0,12 |
| сера |
0,09-0,13 |
| олово |
0,08-0,12 |
| фосфор |
≤0,1 |
| железо |
остальное |
Наиболее близким по составу является состав антифрикционного чугуна, принятый в качестве прототипа, по заявке на изобретение RU №2007146166 от 11.12.2007, содержащий ( мас.%):
| углерод |
3,4-3,9 |
| кремний |
1,7-2,1 |
| марганец |
0,5-0,7 |
| медь |
0,3-0,6 |
| никель |
≤0,11 |
| хром |
≤0,1 |
| сера |
0,09-0,13 |
| олово |
0,08-0,12 |
| фосфор |
≤0,1 |
| железо |
остальное |
Недостатком данного антифрикционного чугуна является его недостаточная трещиностойкость при изготовлении из него деталей, работающих в условиях высокого термического и динамического нагружения, в частности таких деталей, как тормозной диск для автомобилей, прежде всего из-за относительно высокого содержания кремния.
Задача изобретения - повышение теплопроводности и трещиностойкости антифрикционного чугуна.
Данная задача решается за счет того, что чугун имеет следующее соотношение компонентов (мас. %):
| углерод |
3,70-3,80 |
| кремний |
1,51-1,69 |
| марганец |
0,5-0,7 |
| медь |
0,44-0,52 |
| никель |
≤0,13 |
| хром |
≤0,12 |
| сера |
≤0,13 |
| олово |
0,11-0,13 |
| фосфор |
≤0,1 |
| железо |
остальное |
При этом чугун должен иметь эвтектический углеродный эквивалент в пределах 4,2-4,4 (Сэкв.=С+Si/3=4,2-4,4) при обязательном выдерживании соотношения меди к олову %Cu/%Sn=3,9-4,1 и содержания кремния в диапазоне 1,51-1,69.
Соблюдение данных соотношений компонентов обусловлено следующим. Ввиду кинетического влияния меди и олова на структурообразование чугуна, при их совместном введении в расплав чугуна, в перлите, на межфазной границе между пластинками феррита и перлита, в соответствии с диаграммой состояния «медь - олово» будут формироваться смешанные атомные слои из обоих металлов определенного фазового состава в зависимости от конкретной концентрации каждого из них. Наиболее высоким уровнем механических свойств обладает так называемая колокольная бронза - сплав меди с 18-22% олова, имеющая также достаточно низкие демпфирующие свойства (внутреннее трение). Пониженное содержание кремния улучшает теплопроводность чугуна и, как следствие, его трещиностойкость.
Таким образом, при одновременном микролегировании расплава чугуна медью и оловом ввиду идентичного кинетического механизма их влияния на формирование структуры, на межфазной границе между пластинками феррита и цементита в перлитном зерне синтезируются сплавы - бронзы различного состава в зависимости от конкретного содержания и соотношения меди и олова.
Для создания на межфазной границе в перлите чугуна сплава состава Cu-20%Sn необходимо обеспечить соотношение компонентов 4:1 соответственно, при этом по аналогии с наиболее высоким комплексом свойств отливок из колокольной бронзы соответственно достигается повышение свойств отливок из чугуна.
В таблице 1 приведены химический состав предлагаемого антифрикционного чугуна, а в таблице 2 - результаты испытаний на трещиностойкость тормозных дисков из антифрикционного чугуна по заявке на изобретение RU №2007146166 от 11.12.2007 (1) и предлагаемого антифрикционного чугуна (2).
Антифрикционный чугун был получен следующим образом.
Выплавку проводили в индукционной среднечастотной печи. Шихту готовили из литейного чугуна Л1; лома стального марок 1А, 2А, 8А-10А; меди катодной, медных отходов, меди без полуды и пайки марок Мок, М1к, М2к, Моок, M1; ферромарганца марок ФМн70, ФМн78, ФМн88; олова марки 01 и графита искусственного измельченного марки ГИИ-А. Все шихтовые материалы, кроме олова, подавали в завалку. Олово вводили в расплав чугуна за 2-3 минуты до выпуска. Разливку антифрикционного чугуна производили в песчано-глинистые формы.
Антифрикционный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, никель, хром, серу, олово, фосфор и железо, отличающийся тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:
| углерод |
3,70-3,80 |
| кремний |
1,51-1,69 |
| марганец |
0,5-0,7 |
| медь |
0,44-0,52 |
| никель |
≤0,13 |
| хром |
≤0,12 |
| сера |
≤0,13 |
| олово |
0,11-0,13 |
| фосфор |
≤0,1 |
| железо |
остальное, |
при этом эвтектический углеродный эквивалент, рассчитанный по формуле C
экв.=C+Si/3, находится в пределах 4,2-4,4, а соотношение меди к олову составляет 3,9-4,1.
Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии, в частности к чугунам с шаровидным графитом. Чугун содержит, вес.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован для изготовления деталей тепловых агрегатов, печей и электроплит.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован в машиностроении. Чугун содержит, мас.%: углерод 2,4-3,0, кремний 1,2-1,6, марганец 0,6-0,8, хром 0,1-0,15, ванадий 2,4-3,2, рений 0,04-0,06, медь 1,6-2,0, магний 0,004-0,008, железо - остальное.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован для изготовления изделий, работающих в условиях трения и повышенного износа.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован для изготовления изделий, работающих в условиях трения и повышенного износа.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован для изготовления изделий, работающих в условиях трения и повышенного износа.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован в машиностроении. Чугун содержит, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 1,7-2,5; марганец 0,4-0,8; никель 0,15-0,25; хром 0,4-0,6; титан 0,15-0,3; медь 0,1-0,3; кальций 0,005-0,015; бор 0,005-0,015; ниобий 0,4-0,8; железо - остальное.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован в машиностроении. Чугун содержит, мас.%: углерод 3,6-4,0; кремний 0,4-0,8; марганец 1,4-2,0; хром 0,2-0,3; никель 0,3-0,8; титан 0,002-0,005; гафний 3,0-4,0; ниобий 0,2-0,3; молибден 3,0-4,0; железо - остальное.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован для изготовления деталей двигателей, печей и тепловых агрегатов.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован в машиностроении. Чугун содержит, мас.%: углерод 3,5-4,0; кремний 2,0-2,5; марганец 0,6-0,8; медь 1,6-2,2; алюминий 0,3-0,7; кальций 0,001-0,0012; иттрий 0,003-0,007; цирконий 0,05-0,07; титан 0,01-0,012; бор 0,06-0,1; железо - остальное.
Тормозной диск для дискового тормоза, включающий тормозную ленту, изготовленную из чугуна, включающего углерод, кремний, марганец, молибден, хром. Преимущественно тормозной диск имеет характеристики повышенной устойчивости к механической и тепловой напряженности, а также высокой устойчивости к коррозии. 9 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован в машиностроении. По одному из вариантов чугун содержит, мас. %: углерод 3,5-4,0; кремний 2,0-2,5; марганец 0,6-0,8; медь 1,6-2,2; алюминий 0,2-0,25; кальций 0,001-0,0012; иттрий 0,003-0,007; литий 0,0002-0,0003; никель 1,0-1,4; рении 0,05-0,07; бор 0,06-0,1; железо - остальное. По второму варианту чугун содержит, мас. %: углерод 3,5-4,0; кремний 2,0-2,5; марганец 0,6-0,8; медь 1,6-2,2; алюминий 0,2-0,25; кальций 0,001-0,0012; иттрий 0,003-0,007; литий 0,0002-0,0003; кобальт 1,0-1,4; рений 0,05-0,07; теллур 0,0006-0,001; железо - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение прочности чугуна. 2 н. п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области металлургии, конкретно к получению тормозных локомотивных колодок из фрикционного чугуна. Для повышения долговечности и износостойкости трибологической пары «колесо-колодка» тормозную колодку получают из фрикционного чугуна, содержащего углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, барий, кальций, железо и примеси, путем термической обработки, включающей нагрев в печи до температуры 950-1000°С, выдержку в течении 2 часов и охлаждение вместе с печью до комнатной температуры с обеспечением феррито-графитовой микроструктуры. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован в машиностроении. Чугун содержит, мас. %: углерод 3,0-3,4; кремний 2,8-3,2; марганец 0,2-0,4; кобальт 0,2-0,25; бор 0,06-0,08; ниобий 1,0-1,2; серебро 0,001-0,002; железо - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение прочности чугуна. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к серым конструкционным чугунам для литых корпусных антифрикционных изделий с повышенными механическими и эксплуатационными свойствами. Серый антифрикционный чугун содержит, мас. %: углерод 3,5-3,8; кремний 1,8-2,4; марганец 0,8-1,1; фосфор 0,1-0,2; сера 0,02-0,12; хром 0,04-0,16; никель 0,15-0,35; медь 0,14-0,28; титан 0,03-0,08; кобальт 0,12-0,65; барий 0,05-0,08 и железо - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение трещиностойкости, механических и антифрикционных свойств чугуна в литых изделиях, в частности предел прочности чугуна при изгибе составляет 462-485 МПа. 2 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугунов, которые могут быть использованы для изготовления деталей печей, тепловых агрегатов. Чугун содержит, мас. %: углерод 2,5-2,9; кремний 0,4-0,6; марганец 1,2-1,8; алюминий 2,0-2,5; медь 0,4-0,6; никель 0,3-0,4; молибден 0,3-0,4; олово 0,001-0,002; ванадий 0,5-1,0; железо - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение термостойкости чугуна. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугунов, которые могут быть использованы в энергетическом машиностроении. Чугун содержит, мас.%: углерод 3,0-3,2; кремний 0,8-1,2; марганец 0,1-0,2; иттрий 0,01-0,02; кобальт 0,6-0,8; серебро 0,01-0,02; алюминий 0,8-1,2; железо - остальное. Техническим результатом является повышение термостойкости чугуна. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к высокопрочным конструкционным чугунам для литых термообрабатываемых корпусных деталей, работающих в сложнонапряженных условиях и обладающих повышенными характеристиками износостойкости, трещиностойкости, предела текучести и антифрикционных свойств. Высокопрочный чугун для литых термообрабатываемых корпусных деталей содержит, мас. %: углерод 2,2-3,1; кремний 1,5-2,3; марганец 0,4-0,7; медь 0,8-2,5; никель 0,7-2,1; молибден 0,2-0,35; хром 0,1-0,3; магний 0,03-0,05; церий 0,01-0,02; цирконий 0,05-0,35; барий 0,01-0,03; бор 0,01-0,03 и железо - остальное. Изобретение направлено на повышение износостойкости, предела текучести, трещиностойкости и антифрикционных свойств чугуна. 2 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к высокопрочным конструкционным легированным чугунам для литых деталей двигателей с повышенными антифрикционными и другими специальными свойствами, не подвергающихся термической обработке и работающих при трении в газовых средах. Высокопрочный легированный антифрикционный чугун содержит, мас. %: углерод 3,1-3,6; кремний 2,0-2,5; марганец 0,8-1,2; никель 0,7-1,5; молибден 0,2-0,4; медь 0,6-1,5; хром 0,02-0,06; магний 0,02-0,03; церий 0,03-0,05; ванадий 0,07-0,55; титан 0,3-0,22; барий 0,03-0,06; бор 0,01-0,03; железо - остальное. Изобретение направлено на повышение антифрикционных свойств, предела выносливости и износостойкости чугуна. 2 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован в машиностроении и станкостроении. Чугун содержит, мас. %: углерод 2,5-3,0; кремний 1,2-1,7; марганец 0,4-0,8; алюминий 1,5-2,5; церий 0,08-0,11; хром 0,2-0,4; магний 0,008-0,014; гафний 0,3-0,5; молибден 2,0-3,0; железо - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение прочности чугуна. 1 табл.
