Износостойкий чугун

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН ЯО 106(59 С 22 С 37 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) ИЗНОСОСТОдержащий углерод,хром, никель, медь,земельные металлы,о т л и ч а ю щ ис целью повышенияантифрикционных сви прочности, он сов следующем соотноУглеродКремнийМарганецХромНикельМедьВанадийРедкоземельныеметаллыКальцийЖелезо во ССС1970,во ССС1980. 0,008-0,06 0,008-0,01 Остальное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Центральный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт и Киевский заводНм, Лепсе1068531 0,7 -1,51 0,03 -0,31 Т а б л и ц а 1 Содержание элементов, масСплав 1,0 3,1 0,5 3,5 1,5 0,7 2,56 3,4 0,7 0,69 0,05 0,51 3,8 0,9 0,42 2,3 0,35 2,6 0,6 0,22 Известный 3,6 0,55 0,1 Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам износостойких чугунов для деталей машин, работающих в узлах трения и подвергающихся абразивному, адгези онному икоррозионному изнашиванию, например гильз цилиндров внутреннего сгорания, не требующих закалки.Известен износостойкий чугун для незакаливаемых гильз состава, мас. углерод 3,0-4,0; кремний 2,0-2,5; марганец 0,5-1,0; хром 0,4-0,81 никель 0,2-1,0; медь 0,4-1,2; титан 0,07-0,2; фосфор 0,1-0,3; бор 0,008-0,2 и железо - остальное (13.Однако указанный чугун обладает недостаточными антифрикционными свойствами, что приводит к задиру поверхности и повышенному износу сопряженного элемента пары трения, например поршневого кольца.наиболее близким к изобретению по технической сущности и химическому составу является чугун,соста-. ва, мас. углерод 34-3,9; крем" ний 2,3-2,9 марганец 0,3-0,9; хром 0,1-0,35 у никель 0,1-1,0,медь 0,2-0,8 р титан 0,03-0,2 р ванадий 0,03-0,2 у кальций 0,02-0,1 р редкоземельные металлы О,ОЗ-О,Зу фосфор 0,3-0,6 и железо - остальное(2).недостатками известного чугуна являются недостаточно высокие износостойкость, антифрикционные свойства, а также твердость и прочность.Цель изобретения - повышение износостойкости, антифрикционных свойств, твердости и прочности.Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий, редкоземельные металлы, кальций и железо, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.Углерод 3,1 -3,8Кремний 2,3 -3,5Марганец 0,42 -1,0Хром 0,7 -1,5никель 0,05 -0,5 МедьВанадийРедкоземельныеметаллы 0,008-0,06Кальций 0,008-0,015 5 железо ОстальноеВ качестве примесей чугун можетсодержать титан до 0,15, Фосфордо 0,3 и серу до 0,1.Повышенное содержание хрома 10 (0,7-1,5) и более низкое содержание кальция (0,008-0,015) позволяет получить чугун, обладающий комплексом Физико-.механических свойств,удовлетворяющих требования к мате" 5 риалам, работающим в узлах тренияпри высоких технологических свойствах.П р и м е р. Чугун плавили виндукционной печи на шихте, состоя щей из литейного или передельногочугуна, стального скрапа, возвратаи ферросплавов, Расплав чугуна послеперегрева до 1380-1440 С модифици, ровали в ковше смесью ферросилиция 25 ФС(0,2) и силикомишметалла(0,05-0,1). Температура заливки1340-1390 С.Испытания включали отливку заготовок гильз цилиндров и образцовдля оценки механических свойств и 30 анализа микроструктуры. Химическийсостав чугунов приведен в табл. 1,свойства - в табл. 2.Микроструктура чугунов:а) графит пластинчатый равномер но распределенный, длина пластин.до 180 мкм, перлит тонкопластинчатый и сорбитообразный, карбиды ифосфидная эвтектика (7 об.);б) графит пластинчатый равномер ного, местами розеточного распределения, длина. пластин до 200 мкм,перлит тонкопластинчатый, карбидыи фосфидная эвтектика(6 об.);в) графит пластинчатый розеточного распределения, дЛина пластиндо 220 мкм, перлит тонкопластинчатый и сорбитообразный, карбиды ифосфидная эвтектика (11 об.) .,0,7 0,06 0,15 0 11 0,31 0,05 0,008 0,09 0,2 0,45 0,06 0,06 0,1 Известный Известный чугун - графит пластин тонкопластйннатый, фосфиднаячатый, равномерно распределенный, эвтектика (4 об. ) и Ферритдлина пластин до 250 мкм, перлит (10 обе )аблица 2 Антифрикционные свойства МПа 8 фМПа Глубинаотбела,мм НВ Сплав 1,7 270 182 250 1,7 280 209 Известный Ожидаемый экономический эффект 40 в народном хозяйстве от использования предложенного чугуна для гильзтракторного двигателя Дна программу 2 млн,штук гильз в год составит 4400 тыс.руб. Составитель В.МуравьевРедактор Г.Безвершенко Техред И.Метелева Корректор А.Повх Заказ 11418/24 Тираж 603 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москв,а, Ж, Раушская наб., д.4/5е ее тетееевЕтеавшетеев те т Филиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,47 276 ,476 6 283 478 9 280 471 4,5 163 406 Моторно-стендовые заводские испытания показали, что износостойкость незакаливаеьнх гильз цилиндров из предложенного чугуна в 1 5 - 2 О раза выше серийных,0,0150,010,008 Относительнаяизносостойкость (эталонперлитный серый чугун) Хорошая прирабатываемость, отсутствие задиров на поерхности цилиндров Слабые задиры на поверхности цилиндров, повышенный износ поршневых колец