Износостойкий чугун

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М,Кл з С 22 С 37/06 Гоеударетееккмй комитет Опубликовано 15.08.82. Бюллетень30 СССР(53) УДК 669.13- -018,2 (088.8) по делам кэооретений и открытийДата опубликования описания 25.08.82 сМ. М. Левитан, О. Н. Крючков, Б. С. Карманови Ю. Н. Балбеков(72) Авторы изобретения 1Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский автомобильный и автомоеорный институт и Всесоюзный научно-исследовательский, конструкторский и технологический институт мотоциклов и малолитражных двигателей внутреннего сгорания ВНИИМОТОПРОМ(54) ИЗНОСОСТОИКИЙ ЧУГУН Изобретение относится к металлургии, в частности к составам чугунов, применяемых для изготовления деталей, работающих в узлах трения с ограниченной смазкой при повышенных температурах, например, для элементов уплотнений. двигателей внутреннего сгорания (ДВС).Известен чугун 11) для гильз цилиндров следующего химического состава, вес. %:Углерод 3,0 - 4,0 Кремний 3,0 - 5,0Марганец 0,3 - 0,6 Хром 2,0 - 3,0 Медь 0,3 в 1,0 Никель 0,2 - 0,6 Редкоземельные металлы 0,005 - 0,10 Фосфор 0,1 - 0,3 Железо Остальное.Обладая высокой износостойкостью этот чугун имеет невысокие антифрикционные свойства и повышенную склонность к схватыванию в условиях граничного трения, а также плохую обрабатываемость лезвийным инструментом,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является чугун 12), содержащий, вес. о/о:Углерод 3,4 - 3,8 Кремний 2,5 - 3,2 Марганец 0,5 - 0,8 Хром 0,4 - 0,7 Медь 0,8 в 1,2 Никель 0,5 - 0,8 Молибден 0,8 в 1,3 Ванадий 0,1 - 0,3 10 Железо Остальное.Этот чугун применяется для изготовления поршневых колец ДВС и элементов уплотнения роторно-поршневых двигателей (РПД). Наряду с удовлетворительными свойствами: обрабатываемостью и высоким сопротивлением схватыванию, он. недостаточно износостойкий, особенно при работе в паре с износостойкими покрытиями статоров РПД.Целью изобретения является повышение 2 о износостойкости чугуна при сохранении антифрикционных и технологических свойств.Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, медь, молибден, ванадий и желе950789 микроструктуре металлической основы предложенного чугуна преобладает троосто-сорбит с включениями эвтектических карбидов преимущественно равномерного распределения (8 - 12 об. /О), графит тонкопластинчатый равномерного и розеточного распределения.Чугун выплавляют в индукционной тигельной печи с кислой футеровкой.В таблице приведены результаты испытаний лопаток РПД, изготовленных из предложенного чугуна, и его свойства.Испытания лопаток на износостойкость проводят на специальной безмоторной установке конструкции ВНИИмотопром. При этом лопатки работают в паре со специальным покрытием образцов из алюминиевого сплава при 200 С. Продолжительность испытаний 100 ч. Испытания на износостойкость показывают, что износостойкость предложенного чугуна в 2 - 3 раза выше, чем известного. Интенсивность изИнтенсив" ность изТвердость,нв,кгс/ммвделочноМатериал лопаток С 81 Мп Сг Сч Мо Н и 1 Р С + 61Сг+ Мо+ Н носа покноса лопаток,мкм/ч и при гибе, 1 УПа рытиямкм/ч Известный 310-340 58-64 0,32 0,10 Предлагаемый 4,0 З,О 0,8 1,5 0,4 0,7 0,08 0,5 О,З 3,07 3,7 3,65 0,55 1,9 05 060 0,12 0,5 0,2 2,80 30 42 04 2,5 07 005 03 08 0,3 2,53 0,036 З 10-З 40 320-350 55-70 0,110 60-72 Формула изобретения Молибден 0,05 - 0,70Ванадий 0,03 - 0,30Железо Остальноепри этом отношение суммы углерода и кремния к сумме хрома, молибдена и ванадияравно 2,5 - 3,1.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 559993, кл. С 22 С 37/06, 1975.2. Поршневые кольца. Справочник. Издание фирмы Гетце А.О. (С 1 оетхеь ег)сеРгЫг 1 сЬ Стое 1 ге А, Ст.), г, Буршаид, ФРГ,1977. Составитель В.Муравьев Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4Редактор Л. ПовханЗаказ 5635/30 зо, содержит компоненты в следующем соотношении, вес. /ОУглерод 3,0 - 4,0Кремний 3,0 - 4,2Марганец 0,4 - 0,8Хром 1,5 - 2,5Медь 0,4 - 0,7Молибден 0,05 - 0,70Ванадий 0,03 - 0,3Железо Остальное.В качестве примесей чугун может содержать фосфор до 0,3 вес. О/О, серу до 0,10 вес."уоникель до 0,8 вес. О/О.При этом отношение суммы углерода икремния к сумме хрома, молибдена и ванадия находится в пределах 2,5 - 3,1,Повышенное содержание в чугуне хрома 15и кремния обеспечивает получение отливок,микроструктура которых содержит достаточное количество мелких карбидов, что обеспечивает высокую износостойкость деталейбез ухудшения технологических свойств. В Содержание элементов в чугуне, вес.ь 3,4 2,5 0,5 0,4 0,8 0,8 0,1 0,5 Износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, медь, молибден, ванадий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости при 45 сохранении антифрикционных свойств и обрабатываемости, его компоненты взяты в следующем соотношении, вес. О/,:Углерод 3,0 - 4,0Кремний 3,0 - 4,2Марганец 0,4 - 0,8Хром 1,5 - 2,5Медь 0,4 - 0,7 260-300 48-56 0,16 0,052