Модификатор

 

8!9203

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьбе боеощяк

Социалистичесийх

Республик (61) Дополнительное к авт. свил,-ву— (22) Заявлено 14.05.79 (21) 27673!1 22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень N 13 (45) Дата опубликования описания 07.04.8! (51) М К з

С 22 С 35/00

ГосудорстеениЬ! и Кокй1ТВ

СССР по делам изобретеииВ и открытий (53) УДК 669.!5!98 (088.8) А, И. Храмченков, Л. А. Неделько, В. И. Шмидт" и В. П. Калин

Научно-исследовательский и конструкторско-технологический инсти гут литейного производства автомобильной промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МОДИФИКАТОР

Изобретение относится к металлургии чугуна и стали, а конкретнее — к лигатурам и модификаторам, используемым для повышения физико-механических и эксплуатационных свойств чугуна.

Для повышения физико-механических и эксплуатационных свойств чугуна широко используется модифицирование расплава комплексными добавками.

Так, например, для повышения износостойкости чугунных деталей, работающих в условиях трения — скольжения применяется модификатор следующего состава, вес. /О.

Ферроеилиций 75%-ный 40 — 80

Графит 3 — 25

Бор Остальное (11.

Указанный модификатор способствует повышению износостойкости чугуна при небольших давлениях (до 1 кг/см ). Однако использование чугунов, модифицированных данным модификатором, в тормозных устройствах машин, где от сопряженных деталей требуется не только высокач износостойкость, но и обеспечение высокого момента трения, нецелесообразно, так как такие чугуны или имеют невысокий коэффициент трения, или коэффициент трения значительно уменьшается после приработки трущихся поверхностей. Повышение удельных нагрузок или отсутствие смазки вызывает повышенный износ чугунного элемента пары.

Наиболее близким к изобретению по

5 технической сущности и достигаемому ре. зультату является модификатор следующего состава, вес. %: 75%-ный ферросилиций

40 — 90%, сурьма — остальное .21.

Данный модификатор обеспечивает по1О лучение чугунов с повышенной износостойкостью при удельных давлениях до

1 кг/см и повышенным коэффициентом трения при работе в паре с фрикционными материалами, например 6 КХ-1.

1s Модификатор способствует образованию эвтектики, состоящей из смеси сурьмянистого железа Fe Sb., цементита Fe C и а- железа и имеющей высокую твердость (HB 500 — 550), а также измельчению первичного,.зерна, что способствует увеличению износостойкости чугуна и коэффициента трения пары.

Однако прн повышениях давления (свыше 1,0 кг/см ), характерных для тор25 мозных устройств, износостойкость и коэффициент трения чугуна значительно снижаются. Происходит выкрашивание сурьмянистых соединений, недостаточно прочно связанных е металлической основой, что

30 приводит к повышенному износу как чугу19203

3

rra, так и фрикцпонного материала. Одно врс меHHo снижается коэффициент трения и;1phl.

Целью изобретения является создание модификатора, способствующего повышению износоетойкости чугуна и коэффициента трения при работе в паре с фрикционным материалом.

Поставленная цель достигастся тем, что предлагаемый модификатор дополнительно содержит редкоземельные металлы прп следующем соотношении компонентов, вес. %:

Сурьма 10 — 25

Редкоземельные металлы б — 40

Ферросилиций ФС-75 Остальное

Для получения модификатора в щековой дробилке измельча1от сурьму

СУ2 (ГОСТ 1089 — 73), ферросилиций ФС-75 (ГОСТ !415 — 70) и мишмсталл церисвый марки СЦ сМИШ-1 (ТУ 14 — 5 — 78 — 7б).

Гранулы сурьмы (2 — 5 мм), ферросилиция (2 — 10 мм) и цериевого мин!металла (0,5 — 10 мм) смешивают в лопастном смесителе в различном процентном соотношении составляющих. Технология модифицпрования чугуна предложенным модификатором»е изменяется по сравнению с используемой для известного модификатора.

0 8 фосфор 0,03 — 0,05, сера 0,04 — 0,07, хром 0,25 — 0,35, никель 0,1 — 0,18. Модификатор в количестве 0,35% or. веса жидкого чугуна вводили в разливочный ковш

5 под струю металла при температуре чугуна

1380 в 1400 С.

Из модифицированного чугуна отливали плиты размерами 200Х150ХЗО мм и стандартныс цилиндрические образцы 1) 30 мм

10 для определения предела прочности на изгиб, твердости и износостойкости чугуна, коэффициента трения пары.

1(оэффициент трения. и износостойкость чугуна определяли на иепытательной ма15 шине МИ-1М Но схеме «валик — колодочка», Валик И40 мм изготовляли из испытуемого чугуна, колодочку из холодноформовочного фрикционного материала на каучуке марки б!(Х-1. Условия испытания:

20 давление 5 кг/см, скорость скольжения

2,5 и/сек, длительность испытания 50 ч.

Потери на износ определяли весовым методом, коэффициент трения — расчетным, фиксируя момент трения. Аналогичные испытания проводились с чугуном, обработанным известным модификатором.

Полученные данные приведены в таблице.

Таблица

Состав модификатора, о!О

Свойства чугуна коэффициент трения, и предел прочности твердость НВ, на изгиб, кг/мм кг/мм 1 рр пли: РЗл! ций, ФС-75 износ сурьма

Известный модификатор

0,29

0,32

0,29

0,24

0,035

0,039

0,038

0,032

40,6

38,2

41,5

36,4

262

269

259

272

0,29

39,2

26.6

0,036

Итого (средние значения) Предлагаемый модификатор

44,9

40,6

42,5

42,7

4.6,6

41,9

0,36

0,4 1

0,33

0,40 ,0,38

0,35

269

271

266

263

g52

0,020

0,016

0,024

0,022

0,020

0,025

74

62,5

12,5

43,2

0,37.0,021

Итого (средине значения) Модификатор вводится в ковш под струю металла непосредственно перед заливкой, Модифицирующий эффект сохраняется в течение 10 мин. Были приготовлены составы модификатора и проведено их опробо. ванне и сравнение с известным модификатором.

Обработке модификатором подвергалея чугун следующего состава, вес. о/о. углерод

3,2 — -3,4, кремний 1,7 — 1,9. марганец О,б ——

1(ак видно из таблицы, обработка чугуна предлагаемым модификатором снижает износ чугуна на 40%, повышает коэффициент трения íà 27%, несколько повышает

60 предел прочности на изгиб, практичсски не изменяет твердость.

Предложенный модификатор рекомендуется к промышленному использованию при производстве чугунных тормозных ба65 рабанов автомобилей.

819203

10 — 25

6 — 40

Остальное.

Составитель Т. Платицина

Техред И. Заболотнова

Редактор Г. Бельская

Корректор P. Беркович

Зак. 3141

Изд, Ма 285 Тпрахк б94

1>1!ИИПИ Государствсппого комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж-35, Раугпская наб., д. 4/5

Подписное

Загорская типография Упрполпграфиздата Мособлпсполкома

Формула изобретения

Модификатор, содержащий сурьму и ферросилиций ФС-75, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости чугуна и коэффициента трения при работе в паре с фрикционным материалом, он дополнительно содержит редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес. %.

Сурьма

Редкоземельные металлы

Ферросилиций ФС-75

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 441285, кл. С 21 С 1/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

10 No 228822665577, С 22 С 37/00, 1971.