Износостойкий чугун

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 5 И 4 С 22 С 37/ ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И СССР981.СР9.81. чугунам ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) Авторское свидетельство9 823448, кл. С 22 С 37/10,Авторское свидетельство СВ 867942, кл. С 22 С 37/1 О,54) ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН57) Изобретение относитс ЯО 13975 и может быть.использовано для изготовления шестерен, работающих в условиях сухого трения, Цель изобретения - повышение усталостной прочности и поверхностной твердости. Чугун содер.жит, мас,Х: С 2,4-3,0; Бь. 0,8-1,4;Мп 0,5-1,5 Сг 0,15-0,40; М 1 О,1 0,4; 1 0,1-0,3; А 1 0,02-0,20; Сн 0,02-0,20; Т 0,35-0,80; Се 0,01- 0,05; Мо 0,05-0,72, Со 0,08-0,16;Се 0,03-0,07, Ре - остальное. Чу"гун имеет следующие свойства: 6 =410-468 МПа, 6,= 316-345 Мпа, твердость поверхности 259-268 НВ.2 табл.Изобретение относится к металлургии, в частности к чугунам, используемым для изготовления шетерен, работающих в условиях сухого трения.5Цель изобретения - повышениеусталостной прочности и поверхностнойтвердости.Железоуглеродистый расплав перегревают до 1450-1530 С, рафинируют, леги 10руют молибденом, ванадием и кобальтом,выпускают металл в ковш, раскисляют,микролегируют титаном и медью, модифицируют церием, германием и алюминиеМ перед разливкой. Разливку металлапроизводят при 1450-1480 С. Отливкиподвергают термообработке на бейнитв соляных ваннах.Испытания на выносливость при консольном из.гибе с частотой вращения 203600 об/мин проводят на установкеАмслер.а,В табл, 1 приведены химические.составы чугунов опытных плавок, а втабл.2 - механические свойства. 25Дополнительное введение молибденав количестве 0,05-0,72 мас.7. измельчают и микролегируют металлическуюоснову, упрочняет ее, повышает плотность, твердость, термическую стойкость, удароустойчивость чугуна, чтообеспечивает как повьюение износостойкости в условиях сухого трения, таки стабильности поверхностной твердости и предела выносливости при консОльном изгибе.При содержании молибдена до0,05 мас.Х поверхностная твердость и снижение износа при сухом трении несущественны, а при концентрации . 40 мОлибдена более 0,72 мас.7 увеличивается содержание карбидов по границам зерен и снижается предел выносливости при консольном изгибе.Введение германия в количестве 45 0,03-0,07 мас.Е обусловлено его высокой модифицирующей эффективностью и поверхностной активностью, что обеспечивает повьппение Фрикционной теплостойкости и количества бейнита в структуре, снижение дисперсности, повьппение пластических свойств, трещиноустойчивости, удароустойчивости, что приводит к повьппению предела выносливости при консольном изгибе изноКак видно из табл. 2, предлагаемый чугун имеет в сравнении с известным более высокий комплекс свойств, что позволит увеличить срок службы изготовленных из него литых шестерен и других деталей высокоскоростных пар, работающих в режиме сухого трения. Формула изобретения Износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, алюминий, медь, титан, церий и железо, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения усталостной прочности и поверхностной твердости, он дополнительно содержит молибден, кобальт и германий при следующем соотношении компонентов, мас. :УглеродКремнийМарганецХромНикельВанадийАлюминийМедьТитанЦерийМолибденКобальтГерманийЖелезо 2,4-30 0,8-1,4 0,5-1,5 0,15-0,4 0,1-0,4 0,1 - 0,3 0,02-0,20 0,02-0,20 0,35-0,80 0,01-0,05 0,05-0,72 0,08 - 0,16 0,03-0,07 Остальноесостойкости пары сухого трения, При содержании германия до О, 03 мас. 7. модифицирующий эффект и повьппение предела выносливости при консольном изгибе недостаточны. При содержании германия более 0,07 мас.Е увеличивается угар, снижается стабильность поверхностной твердости.Дополнительное введение 0,08- 0,16 мас,7 кобальта обеспечивает стабилизацию аустенита и повышает поверхностную твердость чугуна, предел выносливости при консольном изгибе и технологические свойства. Верхний предел концентрации меди обусловлен снижением поверхностной твердости и иэносостойкости при сухом трении при более высоких ее концентрациях0,01 2,2 06 3,3 1,8 0 3 09 0 8 0,03 0 блиц елПоверхнос- ., ностная ри тверяже- дость,НВ Суммар- , Удароный из- устойн с В чиСтрелка прогиба,о сть ежиме раснии сухоготрения,мг/1000 м а 2 20 2 1060260 0 10 15 0 5 7 6 1718 4 2 4 1835 2 4 01 12 5 10 4 128 2 295 2 оставитель А.Османцевехред Л,Сердюкова Корректор А,Обруча Редактор НБобкова 9/28 Заказ Подписное Государственного комитета СССР1елам изобретений и открытийосква, Ж, .Раушская наб., д. 4/5 оизводственно-полиграфическое предприяти Ужгород роектнаПред угунпроч ти пВ НИИПИ13035 24 24 7,2 7,8 Пределвыносливост при кон сольномизгибе,1"Па 0,05 0,46 0,0)0,72 0,0 0,03 0,09 0,91 Термическаястойкостьцикло