Серый чугун

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 669.13- -018.2 (088.8) Опубликовано 15.08,82. Бюллетень 30Дата опубликования описания 25.08.82 лв делам кзобретекий к открытий(72) Авторы изобретения Е. И. Шитов, А. Г. Слуцкий и А. М. Королева Белорусский ордена Трудового Красног Знамени политехнический институт(54) СЕРЪИ ЧУГУН 1Изобретение относится к металлургии, а именно к составам высокоуглеродистых сплавов железа, обладающих высокой износостойкостью и обрабатываемостью.Широко известны чугуны, содержащие углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, 5 сурьму и железо, в качестве основы. Эти сплавы обладают высокой прочностью и износостойкостью и плохой обрабатываемостью.Наиболее близким к предлагаемому по составу является чугун 1, содержащий ингредиенты в следующем соотношении, вес. %:Углерод 3,0 - 3,4 Кремний 1,6 - 2,2 Марганец 0,005 - 0,04 15 Сера 0,1 - 0,2 Сурьма 0,15 - 0,25 Железо Остальное.Примеси: Хром до 0,01Никель до 0,02Фосфор до 0,01.Однако известный чугун недостаточно износостойкий. Наличие в составе сплава сурьмы в количестве 0,15 - 0,25%, а также пониженного содержания марганца полностью исключает феррит в структуре, что приводит к низкой обрабатываемости резанием отливок, изготовленных из данного чугуна.Целью изобретения является повышение износостойкости чугуна, улучшение обрабатываемости резанием.Цель достигается тем, что серый чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, сурьму дополнительно содержит фосфор при следующем соотношении ингредиентов, вес, %:Углерод 3,0 - 3,4 Кремний 1,6 - 2,2 Марганец 0,005 - 0,04Сера 0,1-0,2 Сурьма 0,15 - 0,25 Фосфор 0,6 - 1, Железо ОстальноеВ качестве примесей чугун содержит, вес. %:Хром до 0,01 Никель до 0,02, Введение фосфора приводит к образованию сложной фосфидно-сурьмянистой эвтектики, что при указанных концентрациях элементов в сплаве исключает появление ледебурита. Значительное измельчение эвтекти950788 3ческого зерна, связанное с присутствием в сплаве фосфора, способствует затвердеванию эвтектики в виде изолированных включений. Более низкая твердость фосфидной эвтектики по сравнению с ледебуритом, улучшает обрабатываемость сплава, улучшает 5 условия работы трущейся пары. При содержании фосфора менее 0,6 вес. % незначительное количество фосфидно-сурьмянистой эвтектики приводит к снижению износостойкости, При содержании фосфора более 1,1 вес. % фосфидно-сурьмянистая эвтектика1 О кристаллизуется в виде сетки, которая при ударных нагрузках на поверхности трения выкрашивается и увеличивает износ чугуна.Чугуны выплавляют в индукционной печи емкостью 40 кг с кислой футеровкой. В качестве шихты применяют металлизованные окатыши, электродный бой, ферросилиций, серу, ферромарганец, сурьму, ферроХимический состав, у; Свойства Сплав Пределы 5 Р 5 Ь НВ Износ Обра г/1 ОООм баты 51 11 и ваемость 0,005 0,1 0,01 0,15 229 0,0050 41,2 0 02 0,15 0 01 0,20 224 0,046 38,1 0,04 0,2 0,01 0,25 230 0,032 36,3 Средний 3,2 1,8 Верхний 3,4 2,2 Предложен- Нижний ныйСредний 0,005 0,1 0,6 0,15 238 0,0030 51,3 0,02 0,15 0,9 0,20 244 0,024 48,1 0,04 0,2 1,1 0,25 251 0,019 46,1 3,0 1,6 3,2 1,8 3,4 2,2 Верхний Применение предложенного чугуна позволяет повысить износостойкость на 50% по сравнению с известным, Общий экономический эффект при получении составит 5 тыс, руб. на одном предприятии.45 3,0 - 3,41,6 - 2,20,005 - 0,0400,1 - 0,20,6 в 1,10,15 - 0,25Остальное Углерод Кремний Марганец Сера Фосфор Сурьма Железо Формула изобретенияСерый чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, сурьму и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения, износостойкости и обрабатываемости, он дополнительно содержит фосфор при следующем соотношении ингредиентов, вес. %: Составитель В. Муравьев Редактор Л. Повхан Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко Заказ 5635/30 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изве- Нижний 3;0 1,6ный 4фосфор. Подшихтовка по составу производится перед разливкой чугуна. Образцы для испытаний заливают в сухие песчаные формы. Испытания на износ проводят в условиях сухого трения скольжения при удельной нагрузке 12 кгс/см и скорости скольжения 1,2 м/сек. Износостойкость оценивают в граммах, отнесенных к 1000 м пробега. Испытания чугуна на обрабатываемость про. водят на специальных дисках, отлитых в сухие песчаные формы. Основным показателем, принятым для сравнения обрабатываемости, является уровень целесообразных скоростей резания У 60, полученный методом торцового точения при Ч = 1,5 мм/об, Ъ = = 0,3 мм/об. Этот уровень характеризуется величиной скорости резания У 60, которой при определенных условиях соответствует 60-ти минутная стойкость быстрорежущего инструмента. Полученные сравнительные результаты приведены в таблице. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 1 х/ь 2731081/22-02, кл. С 22 С 37/00, 1980.