Чугун

 

О П И С А Н И Е (1947216

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

{6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) ая влено 13.02.81 (21) 3247189/22 02 с присоединением заявки № (28) Приоритет

Опубликовано 30.07.82. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30.07,82

{5I)M. Кл.

С 22 С 37/00, Государственный квинтет (53) УД5 669.13— — 018.2. (088.8) но делан нзобретеинй н отнрытнй (72) Авторы изобретения

Б. М. Гринберг, В. Н. Амосов, В. Д. Аршинов, В. И. Разумов, Г. Д. Чернышев, В. П. Панкратов и С. И. Молин

Научно-исследовательский институт автотракторных материалов и Объединение по производству автомобильных дизельных двигателей "Автодизель" (71) Заявители (54) ЧУГУН

3,0-3,4

1,5-2,3

Изобретение относится к металлургии, в частности, литейных сплавов, используемых в машиностроении, а именно чугунов, применяемых в двигателестроении для ответственных деталей, например головок блока цилиндров, гильз цилиндров и др.

Для изготовления деталей применяют серые низколегированные чугуны марок СЧ-18-36, СЧ 21 — 40, СЧ 24 — 44, например для двигателей (табл. 1).

Указанные чугуны обеспечивают полученные на стандартных образцах прочности 40 кг/мм (1).

При литье нз этих чугунов сложных деталей, имеющих толстые и тонкие сечения, механические свойства получаются неодинаковыми. Кроме

15 того, эти чугуны не обеспечивают необходимую циклическую прочность для таких деталей, как головка цилиндров. Для улучшения равномерности механических свойств по различным сечениям отливки в чугун добавляют микро20 добавки олова, бора, кальция, что позволяет повысить механические свойства.

Известен чутун следующего состава (2), вес.%:

Углерод 3,3 — 3,8

Кремний 2,1 — 2,6

Марганец 0,3 — 0,8

Никель 0,005 — 0,5

Хром 0,1-0,5

Медь 0,1-0,6

Сурьма

Сера

Фосфор

Бор 0 005-0,08

Алюминий 0,001 — 0,1

Титан 0,001 — 0,3

Железо Остальное

Данный чугун не обеспечивает комплекса свойств, необходимых для ответственных деталей двигателей. Наличие бора в чугуне особенно в тонких сечениях отливок, приводит к повышению твердости, склонности к отбелу.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является чутун следующего химического состава (3), вес. %:

Углерод

Кремний

947216

Таблица 1

Химический состав, вес. %

Углерод

Кремний

Марганец

3,2 — 3,5

2,0 — 2,4

3,2 — 3,4

3,2 -- 3,4

1,9 — 2,2

2,2 -- 2,4

0,5 — 0,8

0,5 — 0,8

0,6 -- 0,8

Сера

До 0,12

До 0,2

0,3 — 0,45 до 0,15

До 0,2 до 0,12

Фосфор

До 0,15

0,25 — 0,4

0,18 -- 0.25

Никель

0,12

0,1 — 0,25

О,1 -- 0.4

Титан

0,03 — 0,8

Медь

0,15 — 0,4

Железо

Остальное

Остальное

Остаiti нос

Марганец 0,4-1,0

Хром 0,3 0,6

Фосфор О,1 -0,3

Никель 0,1-1,0

Кальций 001 — 0 025 %

Титан 0,03 — 0,20

Медь 0,1-1,0

Железо Остальное

Однако известный чугун не обладает высокой циклической прочностью, что особенно важ-10 но для таких деталей, как головка блока цилиндров.

11ель изобретения — повышение цикличес; кой прочности чугуна.

Поставленная цель доститается тем, что чугун, содержащий углерод, марганец, фосфор, никель, хром, кальций, медь и железо, дополнительно содержит кобальт при следующем соотношении компонентов, вес,%:

Углерод 3,0-2,5

Кремний 1,5-2,3

Марганец 0,4-1,0

Фосфор 0,1 — 0,25

Никель 0,1-1,5

Хром 0,3 — 0,6

Титан 0,01 — 0,1

Кальций 0,005 — 0,7

Медь 0,15 — 1,0

Кобальт 0,01 — 0,07

Железо Остальное

Введение в чугун кобальта позволяет значительно выровнять механические свойства в различных сечениях отливки, выровнять твердость, размер графита. Это действие кобальта усиливается при наличии в чугуне кальция. Содержание кальция 0,005 — 0,07 обеспечивает снятие отбела в чугуне, выравнивания свойств; меньшее содержание, чем 0,005, не сказывает действия на чугун, а более 0,07 приводит к тому, что часть кальция переходит в шлак.

Содержание углерода 3,0 — 3,5 и кремния

1,5-2,3 обеспечивает получение чугуна с пластинчатой формой графита.

Содержание марганца, хрома, титана обеспе явает получение необходимой перлитной структуры и необходимую прочность. Фосфор позволяет получить необходимую жидкотекучесть чутуна. Медь в количестве 0,15 — 1,0 позволяет получить дисперсную перлитную структуру, равномерность свойств по сечениям отливки, повысить циклическую прочность.

Сравнительные испытания показывают, что чугун имеет более высокую прочность, не менее, чем на 30% (табл. 2).

Чугун предлагается использовать для корпусных деталей дизельных двигателей.

Экономический эффект в народном хозяйстве составляет не менее 50 тыс. руб, в год.

Ch

СЧ

О1! и

lA

Г 4 о

1! o! o о о! д о

l ф

I o

u м

3Г)

СЪ

СР (С) ГЧ

СЧ

947216

I

Il и сП

I o

ЗЯ

И

° ОО сч

Ch Ch

МЪ

О gg> о о ю

Я м о о о а о„ о о„ о о о а о. о„ о о о ю Ф„ О о о в е м СЧ о о

„> о о о о р3 м о m e

С ) С ) 947216

Хром

Титан

Кальций

Медь

Кобальт

Железо

0,3 — 0,6

0,01-0,1

0,005 — 0,07

0,15- 1,0

0,01 — 0,07

Остальное

Чугун, содержащий углерод, кремний, маргаиец, фосфор, никель, хром, титан, кальций, медь и железо, о т л. и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения его циклической прочности, он дополнительно содержит кобальт при следутощем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 3,0-3,5

Кремний 1,5-2,3

Марганец 0,4-1,0

Фосфор 0,1 — 0,25

Никель 0,1 — 1,5

Составитель Г. Дудик

Техред F.. Харитончик Корре"тор O.

Редактор В. Пилипенко

Заказ 5548/40 Тираж 660

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужтород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Материалы карбюраторных двигателей.

Справочник. Под ред. Лакедемонского, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР N 692883, кл: С 22 С 37/10, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке

N 2658925/02, кл. С 22 С 37/10, 1979.