Чугун

(51) 4 С 22 НЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ологический инстиГ. Серпик 3 ф(57) Изобретение относится к чугунами может быть использовано для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания, Цельизобретения - повышение абразивнойиэносостойкости в литом состоянии.Чугун содержит, мас.7.; С 2,8-3,4;Бд 2,2-3,1; Мп 2,4-3,5; Сг 5,2-8,1;Тд 0,02-0,30; Са 0,002-0,02; Ре - остальное. Относительная износостой"кость чугуна при трении по корундупри скорости 5 м/мин и нагрузке 7 ХПав сравнении с отожженной сталью 45равна 2,80-3,46. 1 табл.1 128Изобретение относится к металлур-,гии, в частности к износостойким чугунам, используемым для изготовлениядеталей, работающих в условиях абразивного износа,Цель изобретения - повышение абразивной износостойкости в литом состоянии,Изобретение иллюстрируется примерами, результаты выполнения которыхприведены в таблице.Плавку чугунов проводили в индукционной печи. Составы выплавленныхчугунов приведены в таблице. В перегретый чугун принудительно вводилисиликокальций. Микролегирование чугуна титаном осуществляли вводом добавок ферротитана на дно разливочного ковша перед его заполнением жидким чугуном.Из чугунов отливали в сухих песчано-глинистых 4 крмах образцы с толщиной стенки 8 ми, на которых определяли твердость и износостойкость.Испытания на износ проводили трениемпо абразивной ленте (из корундовойшкурки) при скорости движения последней 5 м/мин и удельной нагрузке 7 МПа.Износ определяли по потере массы впроцессе изнашивания. Относительнуюизносостойкость оценивали коэффициентомК д и цгде аз и 0 - значения износа эталона и испытуемого материала соответственно,В качестве эталона использовалиобразцы нз стали 45 (НВ 192-207).Содержание хрома, углерода, кремния и марганца должно соответствовать следующим зависимостям(4,0-0,581) С - 3,0Сг (4,00,281) С-З,О 3,5Мп + 0,2 Сг5 в 0.Оптимальное содержание хрома обеспечивает формирование структуры белого чугуна с эвтектикой на основекарбидов ИеСз (типа Сг Са). Эти карбиды по сравнению с цементитом отличаются повышенной твердостью и износостойкостью, а их расположение в эвтектике обеспечивает композиционноеупрочнение сплава.Слишком высокое содержание хрома,выходящее эа пределы формулы изобретения и зависимости (2), приводит кформированию в структуре чугуна участков 3 -феррита, снижающих твердость 9904и вызывающих повышенную неравномерность структуры и свойств по объемуотливки. Содержание кремния, превышаающее верхний предел (3,1 ), вызываетперлитный распад аустенита, что приводит к резкому снижению твердостии износостойкости чугуна,Для получения максимально высокихзначений твердости и износостойкости10 чугуна содержание марганца должно соответствовать указанной зависимости,что обеспечивает образование в структуре литого чугуна металлической матрицы в виде мартенсита, бейнита и не 15 устойчивого аустенита.Верхний предел по содержанию титана ограничен 0,3 , так как получение большего количества остаточноготитана не является рациональным, поскольку не приводит к повышению механических свойств чугуна. Кальций вотличие от известных технических решений, в которых его влияние на из 25носостойкость заключается в образовании дисперсных включений, в предлагаемом чугуне обеспечивает повышениеабразивной износостойкости в результате воздействия на количество, распределение и морфологию хрома.Введение кальция в качестве, меньшем 0,002 , не влияет на износостойкость чугуна, а при его добавке более 0,02 он образует неметаллическиевключения, ухудшающие свойства чу 35 гуна.Сравнение свойств чугунов показывает, что предлагаемый чугун обеспечивает большую износостойкость в условиях абразивного изнашивания, чтопозволяет повысить срок службы изготовленных иэ него деталей.Формула изобретенияЧугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения абразивной износостойкостив литом состоянии, он дополнительносодержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас, :Углерод 2,8-3,4Кремний 2,2-3,1Марганец 2,4-3,5Хром 5,2-8,1Титан 0,02-0,30Кальций 0,002-0,020Железо Остальноепри этом (4,0-0,5 Бд)С - 3,0Сг(4,00,28)С-З,О 3,63 с: Мп + 0,2 Сг4,9.о фо о о л л о о СЧ Ооо ол ло о о - оЧ о о о л л л о о о ооло 1 1 1 1 1 о а м л л ь о Мольб о л л о оо сч а ф О ммл лЧ СЧ С 1 16 в" 1о Ч О ч м м л л лм м 1 1 О СО ф ф ф л л л Ч 4 Ч о л с СЧ л л м м1 Ч О ь в л л м ч ф и м Г) л л м сч 1 1 л л О Ч л л Ч Ч С 0 л СЧ о С 1 л СЧ О л Ч 1 л о л СЧ СЧ сч Ю СО л