Чугун с шаровидным графитом

(22) 418 (22) 29. (46) 30. (71) Ка тало при изо 1чугуна (повысить ж уменьшить линейную введении 0,005-0,0 случае достигаются идкотекучест усадку), а7. кальция в высокие ме и зт ани ческие свойет юминия менее При содержании1,753 жидкотекучмала что практиневозможным полуформы.При содержани2,5% отливки порв структуре появлграфит,что и ухудные характеристи о настолькотановитсяливку сплошной сть с и миния боле ся пленками,я междендритный ж стшает его про юминия в преде и характеризуют адкостью, чисто ри содержании1, 75-2, 5 Х отлисключительной ла ся леском повер ероховатости ическим ствием е о ости,ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 9369/23-0212.8604.89. Бюл. Р 16рачаровский механический заво(56) Авторское свидетельство СССРР 834206, кл. С 22 С 37/10, 1979,Авторское свидетельство СССРУ 956593, кл. С 22 С 37/04, 1980,(57) Изобретение относится к мелургии и может быть использованпроизводстве канатоведущих шкивовгрузопассажирских лифтов. Цель бретения - повышение предела прочИзобретение относится к металлургии, в частности к разрабгтке составов чугуна преимущественно для изготовления канатоведущих шкивов грузопассажирских лифтов,Цель изобретения - повышение предела прочности чугуна при растя" жении и улучшение износостойкости при сохранении уровня твердости и коэффициента трения.Выбор граничных пределов содержания,компонентов, входящих в состав чугуна предложенного состава, обусловлен следующим.Введение олова менее 0,083 не позволяет повысить твердость до оптимальной величины, с ростом до- бавки олова более О, 143 происходит снижение прочности при непрерывном росте твердости. Добавка олова позволяет улучшить литейные свойства 80147596 ности при растяжении и улучшениеизносостойкости при сохранении уровня твердости и коэффициента трения,Новый чугун содержит компоненты вследующем соотношении, мас.7.; С2,3-3,0; Бд 0,1-0,5; Мп 0,3-0,6;Р 0,8-1,5; М 8 0,03-0,1; Са 0,005 Оэ 051 РЗМ Оь 03 Ов 5 А 1 1 э 75 2 ь 5Яп 0,08-0,14 и Ге остальное. Дополнительный ввод в состав чугунаА 1 и Вп, а также уменьшение в немсодержания Бг. позволили повысить 6в 2,18-2,35 раза, улучшить износостойкость в 2,42-2,72 раза, а такжесохранить уровни твердости и коэффициента трения. 1 табл.пригара, отсутствием газовых включений, имеют хорошую обрабатываемость.Повьшение.содержания кремния более0,57. приводит к снижению прочности.и ударной вязкости, а содержание5кремния ниже 0,1 Х определяется технологическими возможностями плавки(получить шихтовые материалы с болеенизким содержанием кремния практически невозможно) . Допускается полноеотсутствие кремния и замена его алюминием.При содержании фосфора в пределах0,8-1,57 фосфидная эвтектика имеетнаиболее благоприятное строениес точки зрения эксплуатационных условий шкивов,Поверхностные слои шкива благодаря наличию в них Фосфидов и ФосАатов железа Обладают высокой подвижностью, задиростойкостью и эластичностью, Обеспечивающими высокие Арикционные свойства и износостойкостьпри минимальном износе канатов и отсутствии приваривания и проскальзывания канатов.При содержании фосфора менее0,87 ухудшаются литейные свойства чугуна, и чугун имеет пониженные фрикционные свойства.При содержании фосфора более 1,5 Хначинается падение прочностныхсвойств чугуна,Предложенное содержание фосфора35обеспечивает явление самоАосфатирования поверхности шкива при ее взаимодействии с канатом, постоянноеобразование Фосфата железа и марганца В процессе Окисления фосфора, 40железа и марганца на трущейся поверхности чугуна.Содержание редкоземельных материалов (РЗМ) в количестве 0,03-0,5 Хподавляет демодифицирующее влияниеолова, алюминия и Фосфора. При содержании РЗМ менее 0,03 Х графит имеет пластинчатую и червеобразнуюформу, шаровидного графита н структуре не наблюдается,50Содержание магния в пределах0,03-0, 17 в сочетании с вышеуказанным содержанием РЗМ обеспечиваетшаровидную Форму графита,Содержание углерода менее 2,3755приводит в чрезмерному увеличениютвердости, повышению усадки, вызывает опасность появления в структуресвободного цементита. Увеличивается размерная неоднородность шаровидных включений граФита, что снижает его износостойкость,Содержание углерода более З,ОХрезко снижает прочностные характеристики чугуна (примерно 2 кг накаждые 0,1 Х углерода сверх З ) вследствие образования включений вермикулярного графита.Выплавку предложенного чугунапроизводили в индукционных электропечах с основной футеровкой,На дно тигля 3 загружали карбюризатор (лучше всего электродный коксик) и на него загружали стальныеметаллотходы в виде высечки, обрезипосле штамповки и т.д.При содержании в этих отходахкремния более 0,57 в шихту добавлялиметаллизованные железорудные окатышив количестве, обеспечивающем заданное содержание кремния. При достижении расплавом температуры 14701500 С на зеркало расплава наводилио2,0-2,5 Х шлака от веса жидкого металла. Илак состоит из 70 Х СаО и307. СаР. После того как шлак покроет зеркало металла, в ванну присаживали подогретые чушки алюминия.Печь включается на полную мощностьи выдерживается в течение 10-15 миндо полного растворения алюминия,Допускается вместо чушек использовать прокаленную алюминиевуюстружку.После этого печь переключается наноминальный режим и в расплав вводится 0,10-0,15 Х РЗМ в виде сплаваФСЗОРЗМЗО. Сплав под действиемэлектромагнитного перемешивания погружается в расплав. Затем шлакскачивается, и металл сливается вковш, на дне которого уложено 0,30,4 Х гранулированного магния, сверхупригруженного железными опилками,При сливе из печи металл модифицируется на желобе 0,3-0,47 силикокальция. Олово загружается на дноковша вместе с гранулированным магнием.Химические составы и уровеньсвойств известного и предложенногочугуна приведены в таблипе,Как следует из таблицы, дополнительный ввод в состав чугуна алюминия и олова и уменьшение в нем содержания кремния позволяют повысить Йв1475961 в 2, 18-2,35 раза, улучшить износостойкость в 2,48- 1,72 раза присохранении твердости и коэффициентатрения. Содернание злементов, масЛГТ 1 1 1 Предел прочност Ре Ина Твердость нв озфймпиен ренин м/с Относительная зносостойкостьф Чуг см2,3 О 1 Р вп Ив Са РЗ реддсиеиний 155,0 258 0,38 3,4 241 О,4 О 3,2 231 Оэзб Зе О,О 3 Ост,0,026 Ост.0,5 Ост.0,20 Ост. Оеоз Ов 0050,07 0,021,8 0,08 о,з 3 О 4 2 1 5 Оаб 215 ,З 05 2 З,О 1, 1 О О,1, 50 О,Ою 6 О,з,о о, О, О,5 230 0,42 З 10 6 0,025 З,2 Известньа Износостойкость определена по результатам испытаниЯ канатоведуиик шкивов лифтов грузоподъемяостьр 320за единнпу измереяия принята износостойкость канатоведунето нкнва нз чугуна СЧ 30. Составитель Н. Косторныйо Техред МеДидык орректор М. Васильева Редактор М. Недол Заказ 2125/24 Тираж 577 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 10 формула изобретенияЧугун сшаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, магний, кальций, редкоземельные элементы и железо, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения предела прочности при растяжении и улучшения износостойкости при сохранении уровня твердости и коэффициента 15 трения, он дополнительно содержит алюминий и олово при следую 1 пем соотношении компонентов, мас.Е:Углерод 2,3-3,0 Кремний О, 1-0,5 Марганец 0,3-0,6 Фосфор 0,8-1, 5Магний 0,03-0, 1 Кальций 0,005-0,05 Редкоземельныеэлементы 0,03-0,5 Алюминий 1,75-2,5 Олово О, 08-0, 14 Железо Остальное