Чугун

 

О П И С А Н И Е ()910828

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Соцмалмстмчесимк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)заявлено 04.08.80 (21) 2968864/22-02 (51) M. Кл.

С 22 С 37/10 с присоединением заявки РЙ

1ооударстаеиимй комитет (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень № 9

Дата опубликовайия описания 09 . 03 . 82 л (53) УДК 669.15-196(088.8) llo делам иэооретеиий

H открытий и Н. Ц ."Ефре мов "--

J :, -1:;, 1 техн,срогическйй 1 (72) Авторы изобретения

А.И.Храмченков, Г.С.Мысливец, Л.А.Недель

Научно-исследовательский и конструкторск институт литейного производства ! (71) Заявитель (54) ЧУГУН

Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно к высокопрочным чугунам, используемым при производстве уплотнительных поршневых колец гидравлических прессов и цилиндров, резиносмесителей, формовочных: машин, двигателей внутреннего сгорания и т.д.

Известны в металлургии чугуны (1), (2) и (3), содержащие углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, никель, медь, магний и другие элементы, служащие для изготовления уплотнительных поршневых колец, вес.4:

Углерод 3,5-4,0

Кремний 2,8-5,0

Марганец 0,4-1,5

Хром 0,05-0,2

Никель 0,05-0,8

Медь 0,45-1,0

Магний О, 01-0, 04

Железо Остальное

Углерод 3,4-3,8

Кремний 1, 8-2,4

Марганец 0,7- 1,2

Хром 0,15-0,4

Никель 0,7-1,8

Медь 0,2-0,5

Молибден . 0,3- 1,1

Алюминий 0,1-0,3

Церий 0,005-0,02

Магний 0,04-0,08

Железо Остальное

Углерод 2,7-3,8

Кремний 1,6-3,6

Марганец 0,2- 1,2

Хром 0,01-0,03

Никель 0,01-0,4

Медь 0,001-0,-4

Кальций 0,03-0,25

Р3М 0,005-0в25

Магний 0,01-0,06

Железо Остальное

В условиях достаточной смазки поршневые кольца из указанных чугунов, обладая удовлетворительной прочностью, упругостью и износостойкостью, обеспечивают надежность и долговеч0828 4 олово, магний и железо, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.. :

Углерод 3,0-3,8

Кремний 1,8-2,9

Марганец 0,10-0,55

Хром 0,1-0,7

Никель 0,.20-0,6

Бор 0,003-0,03

1в Медь 0,4-1,2

Алюминий 0,02-0, 42

Магний 0,02-0,07

Олово 0,04-0,10

Железо Остальное

Проведено 6 плавок чугуна с заливкой маслотных заготовок для уплотнительных колец резиносмесителей.

Чугун ппавят B индукционной печи

ИСТ-016, в качестве шихты используют. 0 литейные доменные чугуны марок ЛКЧ и

ЛК» ГОСТ 4832"72, чугун, рафинированный магнием, ЛКР4 (ГОСТ 5.1751-72) и лигатуру феррохром-никелевую с кремнием, бором и алюминием по ТУ уз 14- 106-99"76. Сфероидизирующую обработку чугуна производят медь-никельмагниевой лигатурой в ковше, туда же вводят присадки олова. Из маслот вырезаются образцы для испытания чугуЗв на на разрыв и износостойкость. Испытания на износостойкость проводят на машине с возвратно-поступательным движением при достаточной и недостаточной смазке (2 капли в 1 мин и

2 капли в 1 ч). При испытаниях опре" деляют износ образца и нагрузку, вызывающую заедание (задир) пары. Аналогичные испытания проводят также для известного чугуна.

3 91 ность работы сопряженной пары (гильза цилиндра - кольцо}. Однако в условиях недостаточной смазки, т.е. при полусухом трении, износостойкость этих чугунов значительно уменьшается, что приводит к их быстрому истиранию или даже свариванию (заеданию) с сопрягаемым материалом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является чугун (41, включающий углерод, кремний, марга" нец, хром, медь, никель, бор, магний, 1 олово и железо при следующем соотноении компонентов, вес.3:

Углерод 3,4-3,8

Кремний 2,4-2,8

Марганец 0,2-0 7

Хром 0,01-0,1

Никель 0 5-1, О

Медь 0,4-0,6»

Бор 0,001-0,05 .Олово 0,001-0,05

Магний 0,015-0,07

Железо Остальное

Применение известного чугуна, обладающего удовлетворительной прочностью и износостойкостью в условиях достаточной смазки, в условиях полусухого трения не удовлетворяет требованиям по долговечности и надежности. Наблюдается повышенный износ чугуна, увеличение склонности к заеданию, т.е. к свариванию поверхностных частиц пары, что часто приводит к поломке кольца.

Целью изобретения является повышение прочности, износо- и задирЬстойкости в условиях недостаточной смазки.

Для достижения указайной цепи чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, 6ор, Химический состав известного и предлагаемого чугунов, а также результаты испытаний приведены в таблице.

910828

1

1

1

1

l2

<5

Ф

:>> а

CU

1

1 Э Эс4

52 с> S

m x v

В CL Ф

2i >II tt L

m me r

СЧ С0

m м

О

Э IX Щ

Is u>s аО О сХ

Э х (6

E и

СЧ

С>

СО

С0 01

C>I

1 I Ф

oiz сто и

lS (О >S а(- о

aux

Э

Y с>!

Щ

О

Ф C4 а

Ф

III л

a Y

1 у

О а

Е:

00 Л в л л . а

Ю

С 4. г

О l O

Ю У Ю

<Л I LA ъо . О 0

О

О

С4

v

ОС0 (cC Z о.

Э

Ф

I—

О0 >О

О е»

N сч

О о сч о

S З

3 N (II L

X Z яс4

SO л

IО

О CL.

a s

О

Y (II

Ф (Ч (Ч О а М СП О

Со Л Со CA l CA СО

Ю

--1 О М СГ1 Ч»

О. СЛ Л 1 В О О

К»

Ю О 1 СЧ а. м з. з сл сч -з

A Ю

СЧ W QO -Й

° 0 О LA O

О 0 (л л О m м м .> м . м сч сч сч сч сч сч сч

Э

N 1

« 1

1

>О 1

СГ\ I

1

1 м а

Л .1

1

1

Л 1

LA t !

I

00 1

I

t

I

1

I

1 1

I

1 сч м CA о сч л,В

О О О м о сч м - " -4

% о о о сч

-г л о о о о

LA о

CD

1

1

1 !

1

1

1 сч Ln о о

М Ю о о

Оъ

С»

Ф о

t.I

1

I

1

1 о

1

I (.1

Ч» LA

Ч» о, о

1

I

1

I

t

>О сч LA о о о о

1

1

1..

С>

Ю

I

1

1

-Ф л о

LA

° о сл о О (С! л а X

О.ОX

Q у ф м

C>I сч сч сЧ м - » л л о о о

I(; I

Э I

an

CD о

Ю I х

С>1 1

Q 1

I й

O о >-М о о

CD

LA

С>

Ч»

СЧ о о

01 м

CD

С>

М о О

М Ю о о Э

К сч е Э в LA a о о о

Cf I

Э 1

a ( (л о

-Ф л

Ю о о о

СЧ

С>

LA. г

О

Сч сч м

Ф Ю о о о

LI I

1

1

СО О

LA С!0

СЧ СЧ

-Ф

М сЧ

00: О

Л -CA

Ю Ю

N о

Ю

ОЪ о СЧ

СЧ СЧ

1

1, 1

I

1

1

1 .I о

СО м м

Ю м О

>О

Ю м

Л 00

Ю Ю м .м сч м сч в

Ф м м

Ю м

1 Э

С (II

Э 1 а Ф

С (>X

Э 2l

Ф Х с>! 1Z ОЛ

1 X

1»

1 1

:»

1

1 .

)S л ч»

1

1

1

i !

1 г

1

1

1

1

1

I

1

1

I

1

I

1 !

1 (1

1

1

1

1

1

)

1

I

1 !

1

I

1

I

1

1

Э

О

X л с

CIl

Iо

О

Э

La

bo

Cg

»>

»ъ

Ф

Щ

Iо

О

О

S х

О

Э

У

Х

S х сч м an W 0

О О О О О О л Ф

О О О .О О О

-т а О Л Со Ь

O . O С О О

О О О Ь О О

- С Г Ф СО м> О со О сЧ л Ю Ю о .о о о м Л 0 Ч» о о о сч сч м

О О О О О О

О О О О О О сч м Ф и \ \О

7 9108

Как видно из таблицы, прочность, износостойкость и сопротивляемость заеданию у предлагаемьГо чугуна выше, чем у известного, особенно при недостаточной смазке трущейся пары.

При содержании компонентов в других количествах наблюдается снижение испытываемых характеристик, увеличение твердости, .Ухудшение обрабатывае.мости чугуна. о

Более высокие прочностные и износостойкие свойства чугуна по предлагаемому изобретению позволяют использовать его для поршневых уплотнительных колец двигателей внутреннего сго- д рания, резиносмесителей, прессовых

Цилиндров формовочных машин и т,д., где иногда возникают условия полусухого трения.

Технология выплавки данного чугуна щ не меняется по сравнению с используемой для известного чугуна.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, бор, 28 8 олово, магний и железо,. о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения прочности, износо- и задиростойкости в условиях недостаточной смазки, он дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:

Углерод 3,0-3,8

Кремний 1,8-2 9

Марганец 0,1-0,55

Хром 0,1-0,7

Никель 0,20-0,6

Медь 0,4-1,2

Бор 0,003-0,03

Олово 0,04-0,1

Магний 0,02-0,07

Алюминий 0,02-0,42

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

М 475411, кл.. С 22 .С 37/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

N 377393, кл. С 22 C 37/00, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

O 449103, кл. C 22 C 37/00, 1976..

4. Авторское свидетельство СССР

If 524852, кл. С 22 С 37/10, 1978.

Составитель Г. Дудик

Редактор Т, Веселова Texpeg Л "«aPb KogpexTog В. Бутяга

Заказ 1049/6 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москваz Ж-35 Раушская наб. g. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4