Чугун

 

.8) В. И. Канторович, В. А. Гольдштейн,,В. Ф. Дурандин,А. М. Скребцов, И. И. Быпин, С. С. Дмитрийенко, " .

Я. Е. Гольдштейн, А. N. Дербасов, Н. Л. Емельяненко, А. Д. Зуев, Т. И. Мочалова и В. И. Самсонов

Государственный союзный научно-исследователей!кий институт и Чебоксарский завод промышленных трактороВ -.

О

/

I (72) Авторы изобретения (7! ) Заявители

{ 54) ЧУГУН

Изобретение относится к черной агеталлургии, в частности металлургии иэносостойких сплавов, предназначенных для работы в условиях трения скольжения при наличии абразива в узле трении, и может быть использовано для изготовления колец торцовых уплотнений ходовой системы тракторов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым свойствам является чугун 1), содержащий компоненты, вес. %:

Углерод 2,7 - 3„S

Кремний 0,4 -1,4

Хром 18,5 - 23,0

Медь 0,2 2,0

Бирконий . 001 - 0,1

Железо Остальное

Для обеспечения высокой износостойкости эти чугуны подвергаются сложной многоступенчатой термической обработкеотжигу, закалке и отпуску.

При изготовлении колец торцовых уплотнений, особенно большого диаметра и усложненной формы, в процессе термической обработки имеют место значительные напряжения, деформации, приводящие к разрушению колец.

Обработка поверхности Korrelt производится до средней величины микронеровностей не более О, 16 мкм. При этом на рабочей поверхностти обнаруживаются неметаллические включения типа окислов, которые служат очагами разрушения при эксплуатации, т. е. снижают износостойкость колец.

tS Бель изобретения - повышение иэносостойкости чугуна, работающего в условжх абразивного изнашивания.

Указанная дель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, мар в ганец, хром, медь и железо;. дополнительно содержит никель, ванадий и редкоземельные металлы при следующем cooi ношении компонентов, вес. %:

98 1427

2,6 — 3,5

0,4- 1,0

0,4 - 0,8

16,0 — 24,0

0,2 — 0,6

0,2 — 0,6

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Медь

Никель

Известный 3,1 0,9 0,9 20,7 l, ll - — 0,055 — 42-45 0,43

Предлагаемый

1 2,6 1,0 0,4 16,0 0,2 0,2 0,1 — 0,01 52-55 0,24

3,05 0,7 0,6 20,0 0,4 0,4 0,2

3,6 0,4 0,8 24,0 0,6 0,6 0,3

О, 055 51-54 О, 35

01 50 53 026

Сталь ШХ 15 1,0 0,3 0>25 1,5 0,2 0,23 — - — 60-61 0,74 достигается путем ввода в его "состав никеля, ванадия и редкоземельных элементов. Введение никеля и ванадия в указанном соотношении с марганцем и медью обеспечивает в высокохромистом чугуне устранение мягких продуктов перпитного

30 распада в структуре металлической основы

Введение редкоземельных элементов обеспечивает. глубокое рафинирование чугуна, ликвидирует силикатные включения и приводит к измельчению микроструктуры, что также обеспечивает повышение износос тойк ости.

Необходимое содержание ванадия в предлагаемом чугуне обеспечивается путем ввода в состав шихты природнолегированного передельного чугуна с содержанием ванадия до 0,5%. Э".о снимает проблему дефицитности и дороговизны.

Структура отвечает требованиям обеспечения максимальной износостойкости: при наличии около 30% высокотвердых карбидов типа М С в структуре металлической основы отсутствуют продукты

1 перлитного превращения, а, остаточный аустенит является метастабильным и в тяжелых условиях трения в кольцах торцовых уплотнений промышленных тракторов такая структура обеспечивает высокую износостойкосrs.

Как показывают испытании на стенде, воспроизводящем условия работы пары $5 трения в торцовом уплотнении промышленного трактора Т 30 (линейная скоpocrb 1,0 м/с,удельное давление 63,2 МПа.

Ванадий О,l — 0,3

Редкозем ель, ные металлы 0,01 - 0,10

Железо Остальное

В таблице приведены состав и свойства чугунов.!

Повышение износостойкости чугуна абразив — смесь Люберецкого кварцевого песка 1 сорта разных фракций, кварцевой пыли, воды, мела), износостойкость предлагаемого чугуна в 1,5 — 1,7 раза выше, чем известного (см. таблицу).

Предлагаемый чугун предназначен для изготовления колец торцовых уплотнений промышленных тракторов. Эти кольца изготавливаются путем индивидуальной отливки с ускоренным охлаждением рабочей поверхности as счет кокиля и последующей шлифовкой.

Экономический эффект от использования

1 предлагаемого изобретения составит

1700 тыс. руб. в год. Эффект главным образом складывается из увеличения межремонтного пробега ходовой системы трактора сокращения расхода запасных частей и ремонтных расходов, а также повышения надежности ходовой системы при повышении срока службы торцового уплотнения, по сравнению с существующими из стали ШХ 1 5.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, медь и железо, о т л ичающийс я тем, что, с цельюувеличения износостойкости, он дополнительно содержит никель, ванадий, и редкоземельные металлы при следующем содержании компонентов, вес. %:

Углерод 2,6 — 3, 5

Кремний 0,4- 1,0

Марганец 0.4 - 0,8

Хром 16 - 24

981427

0,01 - 0,10

Остальное

Медь

Никель

Ванадий

Редкоземельные металлы

Железо

0,2 -0,6

0,2 - 0,6

0,1- 0,3.С

Источники информапии, принатые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

3 М 768843, кл. С 22 С 37 06, 1 980.

Составитель В. Муравьев

Редактор М. Товтин Техред Т.Маточка Корректор М. Демчик

Заказ 9640/40 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Рауяскаи наб., д. 4/5

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