Износостойкий чугун

(50 4 С 22 С 37 САНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВ В ТОРСИ, Л,Л.Счисл о, А.Н.Рак 9 е Изобреургии, воставов ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР БелорустутЕ.И.ШитвдокимеКирпич66915 вторск426, клторское9461, к(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при ие относится к металстности к разработкеуна для тормозных колодок.Цель изобретения - улучшение жидкотекучести и повышение фрикционных свойств в агрессивных средах СО.Выбор граничных пределов содержания компонентов в .чугуне предлагаемого состава обусловлен следующим.Пределы содержания компонентов установлены исходя из получения благоприятного сочетания структуры и свойств чугуна. Нижний предел по содержанию углерода и кремния 1,6 мас.7 и верхний предел по содержанию сурьмы обеспечивают получение перлитной . структуры с включениями эвтектического цементита не более 5 Х. производстве тормозных колодок. Цель изобретения - улучшение жидкотекучести и повышение фрикционных свойств в агрессивных средах СО. Новый чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас,Х: С 3-3,4; 81 1,6- 2,2; Мп 0,005"0,04; БЬ 0,05-0,14; Мо 0,1-0,25; Р 0,5-1,1; Се 0,001- 0,02; В 0,04-0,12 и Ре остальное. Изменение соотношения компонентов в чугуне известного состава (С, Мп, Р, Се и В) позволяет в предлагаемом чугуне повысить жидкотекучесть в 1,3-1,6 раза, улучшить износостойкость в 1,2-2,25 раза и увеличить коэффициент трения в 1,5-2,2 раза,табл. Нижний предел по содержанию марганца 0,005 мас.Ж сурьмы 0,05 мас.Ж, молибдена 0,1 мас.7., фосфора 0,5 мао.й и бора 0,04 мас.Е обеспечивает существенное повышение фрикционных свойств и жидкотекучести при минимальной степени легирования расплава.Верхний предел по содержанию фосфора 1,1 мас.Ж при оптимальном сапер жанни церия способствует образованию изолированных включений фосфидной эвтектики, При содержании фосфора более 1,1 мас,Е фосфидная эвтектика затвердевает в виде сетки, что значительно повышает хрупкость сплава при ударных нагрузках и отрицательно сказывается на, его износостойкости.Увеличение молибдена более0,25 мас.Е не приводит к повышениюсвойств материала и экономически нецелесообразно. Содержание церия0,001-0,2 мас,7 выбрано экспериментально и определяется максимальнымизмелъчением эвтектического зерна иполучением определенной структуры,Однако высокая стойкость включенийпри высоких температурах и низкаясклонность к пластическому переносумикрочастиц чугуна на поверхностьконтртела способствуют стабильномупроцессу работы пары трения. Увеличивая углеродный эквивалент материала, приближают сплав к эвтектическому 15составу, что положительно влияет наего жидкотекучесть. Модифицированиецерием измельчает эвтектическое зерно материала, способствует измельчению включений графита и кристаллизации фосфидной эвтектики в виде отдельных включений.П р и м е р. Выплавляют чугуны,содержащие основные компоненты йаразных уровнях, а также известныйсплав со средним уровнем содержанияингредиентов.Расчет шихты для получения чугуна предлагаемого состава осуществляеося с учетом усвоения кремния исурьмы на уровне 85-957, а молибденафосфора, церия,и бора 80-907,Технология плавки чугуна состоитиз расплавления высокоуглеродистыхметаллизированных окатышей и вводав расплав ферросплавов кремния(757. Яз.), молибдена (457 Мо), фосфора (16% Р), бора (17. В) и кристаллической сурьмы. Перед заливкой вковш вводят ферроцерий (107 Се).Исследование износостойкости проводят на машине трения. Образец диаметром 10 мм перемещают по поверхности контртела, изготовленного изстали 45 с твердостью 61 НЕС. Нагрузка на поверхность образца составляет10 кгс/см . Скорость относительного2перемещения контактируемых поверхностей составляет 2,0 и/с, а коэффициент взаимного .перекрытия К=30. Коэффициент трения определяют расчетнымпутем по силе трения (испытания про"водят в камере, заполненной СО ),Силу трения замеряют с помощью специального устройства, основным элементом которого является маятник.Отклонения маятника от вертикальной оси в зависимости от прилагаемой силы предварительно тарируют.Эксплуатационные свойства сплаваоценивают по величине износа и коэффициенту трения, Жидкотекучесть чугуна определяют с помощью спиральнойпробы. Температура чугуна при заливке 1350 С,Химические составы чугунов и результаты исследований представленыв таблице.Как видно иэ таблицы изменениесоотношения компонентов в чугунепредлагаемым составом обеспечит повьппение жидкотекучести в 1,3-1,6 раза, улучшение износостойкости в 1,22,25 раза, а также повышение коэффициента трения в 1,56-2,23 раза. Формула изобретенияИзносостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, сурьму, молибден, церий, фосфор; бор и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения жидкотекучести и повышения фрикционных свойств в агрессивных средах С 021 он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7.: Углерод 3,0-3,4Кремний 1,6-2,2Марганец 0,005-0,04Сурьма 0,05-0,144 олибден Ов 10-0,25Фосфор 0,5-1,1Церий 05001-0,020Бор 0,04-0,12Железо Остальное