Чугун

.(1% 01 2 С 37 1 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБ ЕТЕНИй И ОТНР 1 ТИЙ ПО ДЕЛАМ НИЕ ИЗОБРЕТЕН ОПИ Н АВТ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ( ью. повышейия , он дополниниобий и азот ощении компонен 3 н,54)(57) ЧУГУН, содремний, марганец,ерий и железо,.о т етельство СССР7/00, 1979.ельство СССР7/00, 1973ащий углерод,ь, магний,ич ающий с я тем, что,"С целмеханических свойствтельно содержит бор,при следующем соотнтов, мас.Ф:УглеродКремнийМарганецМедьМагнийЦерийБор,.НиобийАзотЖелезо 2,8-3,210 30 220.-280 Изобретение относится к металлур-гии, в частности к изысканию составов высокопрочных чугунов, работающих в условиях трения и износа.Известен чугун 1 , содержащий,вес.: 5Углерод 2,5-3,5Кремний 2,5-4,3Марганец 0,07-1,2Никель 0,7-1,7Хром 0,03-0,7Молибден 0,03-1,1Алюминий 0,03-0,15Магний 0,03-0,08:Церий 0,001-0,005Ванадий 0,03-0,35Сурьма 0,03-1,15Азот 0,01-0,03Железо, ОстальноеНаличие в данном чугуне .такихкомпонентов, как никель (до 1,7) имолибден (до 1,1) делают его дорогостоящим,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является чугун 21следующего химического состава,вес.:Углерод 3,4"3,7Кремний 2,4-2,8Марганец 0,8-1,2Никель 12-1,5Хром 0,35-0,8Молибден 0,6-1,1Магний 0,03-0,1Медь 0,3-0,9Церий0,.001-0,0135Железо ОстальноеЭтот чугун имеет следующие механические свойства после термообработкиПредел прочности, 40кг/мм 2 57-64Твердость НВ,кг/ммОтносительноеудлинение,1,5-4 45Ударная вязкость,кг.м/смй1,5-3Основными недостатками известногочугуна являются низкие механическиесвойства, что не позволяет использовать его в тяжелонагруженных условияхработы деталей. Кроме того, наличиев составе в значительных количествах дефицитных элементов - молиб.дена до 1,1 и никеля до 1,5,снижает экономичность его примене"ния,ЦеЛь изобретения - повышениемеханических свойств чугуна.Для достиженйя указанной целичугун, содержащий углерод, кремний, 60марганец, медь, магний, церий ижелезо, дополнительно содержит бор,ниобий и азот при следующем соотношении компойентов, мас.: Углерод 2,8-3,2Кремний 1,75-2,5Марганец 0,3-0,8Медь 0,6-1,5Магний 0,03-0,08Церий 0,03-0,08Бор 0,008-0,02Ниобий 0,03-0,1Азот 0,03-0,1Железо ОстальноеВ основу повышения прочности чугуна положен принцип микролегирования состава ниобием и бором, а также образование нитридов этих элементов, являющихся дополнительно центрами кристаллизации как при эатвердевании расплава, так и при термиЧеской обработке изделий.Предложенный чугун более экономичен эа счет исключения иэ его состава .дорогостоящих и дефицитных элементов - молибдена и никеля.С целью сравнения механических свойств были выплавлены в. индукционной йечи типа МГГс основной футеровкой чугуны, имеющие составы ингредиентов, указанные в табл. 1. Предлагаемые составы чугуна отличаются друг от друга содержанием бора, ниобия, азота, а также содержанием железа, составляющим дополнительную до 100 часть в каждой смеси. Максимально допустимые, пределы содержания в чугуне серы и фосфора в качестве примесей равны соответственно, вес.:.0,03 и 01.Механические свойства чугунов предложенного и известного составов приведены в табл. 2.Как видно иэ таблицы, механичес- кие свойства предложенного чугуна на 6-30 выше, чем известного.При содержании в чугуне бора; ниобия, азота ниже указанных пределов наблюдается снижение механических свойств чугуна. Их содержание выше указанных пределов приводит к ухудшению пластических свойств чугуна и его обработки.Кроме. того, использование в .предложенном чугуне. повышенногосодержания меди позволяет получить высокие механические свойства и улучшить обрабатываемость деталей. Пониженное. содержание углерода, марганца, кремния способствует 1 повышению пластических свойств чугуна; Из чугуна предложенного состава были изготовлены шестерни редукторов вентиляторов градирен, стоимость которых на 40 ниже стоимости шестерен, изготовленных из чугуна известного состава. Стойкость шестерен иэ известного чугуна составляет 5250 ч, из предложенного - 7300 ч.,Таблица 1 Состав чугуна, вес.В Ингредиенты Предлагаемый Известный 1 2 12 0,47Показатели для чугуна Свойства Предложенного3 Известного Предел прочности,кг/мм 68 Твердость НВ, кг/мм 220 76 84 64 255 285 269 Относительное Удлинение, Ъ 8,0 3,0 10., 0 4,0 Ударная вязкость,кг.м/см 4,5 2,2 ВНИИПИ Заказ 7070/28 Тираж 627 Подписное е а шша ш е м еш тФилиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул,Проектная, 4 УглеродМарганецКремнийХромНикельМолибденМедь Остальное Остальное Остальное