Чугун

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)4 С 22 С ЕНИЯ 5 32чно-исследованьй и автомоторавский моторный ого объединения НАмосовалкин, айцевская остроении. Чутроение, 1968,ьство СССР 37/1 О, 198 рете част и во г внутреннего ь изоучести сохра ное и к ния Изо рами к гранич нентов ва обу Налпримеыбор рируетс лнения. держани агаемог етение иллюс кретного вып м омпоос таьк пре в чугуне предл ловлен следуюичие в составе ИМ всплава тит шеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ПЮТ ССОР ОПИСАНИЕ ИЭОБР К АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Центральный наутельский автомобильный институт и Ярослзавод Производственн(56) Материалы в машгун, т. 4, М.: Машинс. 100.Авторское свидетелВ 1139766, кл. С 22 С ие относится к металлур ости к разработке соста для отливок двигателей сгорания.ретения - повышение жид снижение твердости при ровня износостойкости та термического расшире и фосфора приводит к сущест иэмененио физико-химических1504281 А(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использованопри производстве отливок для двигателей внутреннего сгорания. Цельизобретения - повышение жидкотекучести, снижение твердости при сохранении уровня износостойкости и коэффициента термического расширения.Новый чугун содержит компоненты приследующем соотношении, мас.Х: С 2,5 Зэ 51 81 ЗэО - 5 э 01 Иъ 6 ьО - 10101Я 8,0 - 10,0; Сц 2,0 - 7,01 Сг 0,81 ф 71 А 1 Оэ 008 Оэ 21 Т 1 0,05 - О,З;РЗМ 0,008 - 0,02; Р 0,1 - 0,3; Реостальное. Дополнительный ввод в состав чугуна Тд, РЗМ и Р обеспечиваетповышение жидкотекучести в 2,4 раза,а снижение твердости в 1,4 - 2 раза.2 .табл. свойств структурных составляющих,лее равномерному их распределениюповышению структурной стабильностсниженио твердости, улучшенио литных свойств и обрабатываемости леэвийиым инструментом.Структура сплава состоит из плтинчатого завихренного графита равмерного и розеточного распределеникомплексно-легированного марганценикелем, медью, хромом аустенита,сложнолегированных хромом и каргакарбидов и фосфидной эвтектики.Дополнительное легирование титном приводит к измелвчению, болееравномерному распределенио и уменнию количества карбидов, что спос1504281ствует повышению содеркания марганцав аустените и повышению его устойчивости при повышенных температурах.Добавки редкоземельных металловоказывают влияние на процесс кристаллизации графита, его более равномерное распределение, способствуют измельчению карбидной фазы, снижениючувствительности сплава к отбелу, 10что приводит к обогащению аустенитамарганцем и хромом.Присадка небольших добавок (0,1037,) фосфора способствует измельчене) звтектических зерен сплава, снижению твердости, улучшению обрабатыВаемости и литейных свойств.Дополнительное легирование сплаватитаном, РЗМ и фосфором приводит всравнении с прототипом к повышению 20структурной стабильности при повышенных температурах, улучшению литейныхсвойств (сннжению склонности к пленообразованию, устранению газовых раковин, повыпению жидкотекучести), сниженню твердости и улучшению обрабатываемости лизвийным инструментом присохранении износостойкости и высокогокоэффициента теплового расширения.Для исследования сплава проведена 30серия плавок с содержанием ингредиентов на нижнем, среднем и верхнемуровнях,Для сравнительных испытаний использован известный сплав со средним 35содержанием элементов,Химический состав полученных плавок представлен в табл, 1.Металл плавили в тигельной индукционной печи с кислой футеровкой емкостью 40 кг, В качестве шихты испольэовали: литейный чугун Л 1-Л 4,стальной лом, возвратф(литники), ферросплавы хрома (717), марганца (907),кремния (757), титана (30%), никель,алюминий, ФСРЗМ ЗОБ,Величины добавок рассчитывали исходя иэ среднего усвоения кремния,хрома, марганца 85-907., титана 65 -707, РЗМ - 60-653, алюминия 50-60%,Износостойкость сплава определялив соответствии с ГОСТ 1737-71,Повьипение содержания кремния с0,5-1,27 в прототипе до 3,0-5,07 впредлагаемом сплаве приводит к уменьшению количества карбидов в структурес 30-40 до 15-257, а в сочетании ститаном, РЗМ и фосфором до 4-10%,При этом заметно снижается твердость сплава с 276 до 175 НВ и существенноулучшается обрабатываемость отливоклезвийным инструментом.При содержании кремния в сплавевыше 5 поникается устойчивость аустенита, в структуре появляется 20 -507, феррита, количество которого посоле отжига при 850 С возрастает до507,.11 о сравнению с прототипом в предлагаемом сплаве повышен верхний предел содержания марганца и повышеннижний предел содержания никеля,Как показали испытания, при содержании марганца 6-10% (против 6 -12 в прототипе) и никеля 8-107. (против 6-8 в прототипе) аустенит болеестабилен при повышенной температуре(600-900 С). При содержании в сплаве6,07 никеля после отжига при 850 Спроисходит частичный распад аустенита и образование перлита (до 207).Пределы содержания ингредиентовустановлены исходя из благоприятногосочетания структурной стабильности,иэносостойкости, коэффициента теплового расширения (близкого коэффициенту теплового расширения алюминиевогосплава поршня) и удовлетворительныхтехнологических свойств.Повышение концентрации алюминиявыше 0,2%, титана выше 0,37 приводитк появлению в отливках подкорковыхгазовых раковин; а при содержанииалюминия выше 0,27 на поверхностирасплава образуется плотная плена,заметно ухудшающая литейные свойствасплава.Свойства чугуна известных и предлагаемого составов приведены втабл. 2,Как следует из данных табл. 2, дополнительный ввод в состав чугуна Т 1,РЗМ и Р обеспечивает повьзпение посравнению с известным жидкотекучестив 2,4 раза, снижение твердости в 1,42 Раза,Формула иэ обретенияЧугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, медь, хром, алюминий и железо, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения жидкотекучести, снижения твердости при сохранении уровня износостойкости и коэффициента термического расширенияон дополнительно содержит. элементыФосфорЖелезо О, 008 - О, 02О, - 0,3Ос тальное ТЬлнв1Структуре Содериаяне вленентое, нас.г Чугун 2 юВ Оеб 9 юо Лустенит в карпазы,(301) 1,2 ТЬлвп2 ерсть,отекучесть,алнчие гаво кокни е ог ливках сятельнап стабильностьократяоы нагревеле 20"900 С трукт ряын осостод- тье нх С50 1390 16,2 73 64,0 Обраеоеаяне перлита присодеикании 61 Нп ее ктиа Лодхоркоеые гавоеые ракоеияы Лре дна гаанеаЬарнепт 1 б,б 2 Э 1,Ь ет гавоеыхкоэнаоыээыэв Аустеннт Аустеяит 20 1 В 14 190 1 а 15 16 17,29 1 В, 45 16,61 17,29 1 Ь, 12 17,95 16,25 гзво 123,0 123, 123, 123, 123 Ьб 42 37 1,61,91,591 еба н вв,0 Составитель Н, Косторнойнштулинец Техред М.Моргентал Корректор М,Самборская Редакт Заказ 5217/30 Тираж 576 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская набв д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент , г,Ужгород, ул. Гагарина, 110 Ивектквб 1ЛредлагееиьбВариант 1, э45б76 г,эз,оа2,652,93З,эз,ог2,672,54 3,54 вва Э О В, 3,76 О,О З,В 5 В,З Эю 5 6 ез 5,0 6,0 ае 2 Ь беО з,ва В,о 1 оо а,оВ,о э,раВе 9 7 ео3,94Вво Зе 94в,О а,о1 Ов 0 5 в В10,0 2,0 123,0 123 вО 123,0 123,0 123 ю О 123,0 12 Эво 1,4 О, 1 В 1 ва Ое 7 1,2 Оег ОеЬ Ое 15 е 3 Ов 15 1,5 0,15 1,7 0,3 1,52 О,0,05 0,006 Ое 05 Оео Ов 5 Оюоз Ое 07 Ою 006 0,05 0,006 0,05 0,007 0,3 0,2 Ое Об Ое 2 0,01 0,01 0,01 0,006 0,01 0,01 0,02 0,01 Аустеннт а хербпа Аустеинт н карбнДы Аустеват и карбнав Аустеннт и карбиды Аустевит в карбиды Аустевнт н карбиды Аустеннт и харбины Аустаяят и карбиды