Износостойкий чугун

,801627580 А 1 5 С 22 С УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ ПЮТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р ова лургии и может быть испол производстве деталей наро Цель - повышение механиче износостойкости и ударноной долговечности, Новый держит мас.%: С 2,75-3,1 1,1; Мп 0,7 - 1,3; Сг 3, Ио 1, 3 - 2 ф 6;х 0 э 3ь 0.6; Са 0,02 - 0,05; Со 0 Те 0,002 - 0,03 и Ге - о Дополнительный ввод Со и предложенного состава поз сить механические свойств 1,27 раза, износостойкост 1,67 раза, ударно-контакт вечность, 2 табл. ых мель ких с во сталост тв угуп с В9 -28; 0 г 0,0 ,08 - О, стальное Те в чуг ил по 7 -(54) ИЗВОСОСТО (57) Изобретен чуГунтносит ю долгометал 0,09 мас,ы и повыше измельчение ие износостойкоструктурти недостего болеепластичес при концентраци сниьаю 1 ся упруг ва и увеличивает точны6 насе свойс етения - повышение меойств, износостойкостсталостной долговечся износКальций чугун, пов ность матрчто обеспе шение стаб люстрируется привыполнения. ов сод ых п в чу Р г При концен мас.% моди эКекты не чугуна в о низкие: пр более 0,05 ние неметы уне предложенвлен следующим, й микролегируетизмельчает прокаливаемость и ударно-абраонцентрации цирВведенныи циркони металлическую основ структуру и повышае и износостойкость п зивном износе. Прии концентрации кал содержай и снимас,% повышает лических включ(71) Могилевский областной клубсамодеятельного техническоготворчества(56) Авторское свидетельство СССР 973655, кл. С 22 С 37/1 О, 1982Авторское свидетельство СССРУ 779428, кл. С 22 С 37/ 1 О, 1978 Изэб гии, в вов чуг мальниц. Цель иэобр ханических св и контактно-у ности. Изобретсни рами конкретн Выбор грани ния компонент ного составаретение относится к металлурчастности к разработке состауна для бронеплит шаровых модифицирует и раскисляет ыная плотность и монолитицы, очищает границы зерен, чивает существенное повыильности и износостойкости. трации кальция до 0,002 цитирующий и раскисляющий достаточны, а плотность тливках и износостойкостьжается стабильность структуры, герметичности,износостойкости и служебных свойств.Кобальт, введенный в количестве0,08 - 0,28 мас.Х, микролегируетматрицу, повышает ее стойкость противкоррозии и износа, увеличивает износостойкость. Его концентрация принятаот содержания (0,08 мас.Х), с которого начинает сказываться его влияние.на износостойкость, и ограничено концентрацией 0,28 мас.Х, вьппе которойснижаются упругопластические и эксплуатационные свойства.Теллур, отбеливает, измельчаетструктуру, повьппает механическиесвойства, поверхностную прочность иизносостойкость. При концентрациителлура до 0,002 мас.Х его модифицирующий эффект и повышение поверхностной прОчности и износостойкостисказываются незначительно, а приконцентрации теллура более 0,03 мас,/увеличивается содержание неметаллических включений по границам зерен,снижаются пластические свойства, износостойкость при ударно-абразивномизносе,Никель упрочняет матрицу, повьппает ее коррозионную Стойкость, увеличивает термостойкость, стабильность структуры, износостойкость при ударно-абразивном износе, что обеспечивает повышение ударно-усталостной долговечности. Концентрация никеля менее 0,3 мас.Х приводит к резкому снижению хрупкой прочности, коррозионной стойкости и износостойкости, а при концентрации никеля более 1,0 мас.Х снижается стабильность структуры, повьппается содержание неметаллических включений по границам зерен, что приводит к снижению ударно-усталостной долговечности и износостойкости при ударно-абразивном износе.Хром обеспечивает высокую стойкость и твердость матрицы, что обеспечивает высокие характеристки иэносостойкости. При увеличении содержания хрома более 17,5 мас.Х снижаются трещиностойкость, эксплуатационная и ударно"усталостная долговечность. Содержение хрома ограничено 13,5 мас.Х так как при более низком содержании его снижаются твердость и однородность структуры, механические и 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 эксплуатационные свойства, Содержание молибдена принято в количестве 1,3 - 2,6 мас.Х, что способствует улучшению структуры, повышению твердости, коррозионной стойкости и иэносостойкости приударно-абразивном износе. Увеличение содержания молибдена более 2,б мас.Х снижает пласти ческие свойства и стабильность износостойкостиСодержание основных компонентов (углерода 2,75 - 3,1, кремния 0,8 1,1 и марганца 0,7 - 1,3 мас.Х) в Отливках обеспечивает повышение стабильности структуры и свойств, оптимальную износостойкость при ударно- абразивном износе и высокие эксплуатационные свойства,При увеличении содержания углерода более 3,1 мас./, кремния более 1,1 мас./ и снижении марганца менее 0,7 мас.Х повышается содержание перлита в структуре и снижается износостойкость. П р и м е р. Плавки износостойкихчугунов известного и предложенногосоставов проводят в открытых индукционных печах методом переплава.В качестве шихтовых материаловпри опытных плавках используют чугунный лом, возврат собственногопроизводства, полуфабрикатный ни-.кель Н 113, ферромолибден, феррохром,ферромарганец и другие ферросплавы.Тугоплавкие и неокисляющиеся легирую"щие добавки вводят вместе с шихтой,а легкоплавкие и лигатуру ФСЦВ-после раскисления металла эа 5 - 10мин перед разливкой металла непосредственно в литейные ковши вместес модификаторами (теллуром и силикокалг гием)Способ производства чугуна включает загрузку компонентов шихты,подогретой до 350-4500, в печьпри наличии "болота", перегрев расплава до температуры 1450-1530 С.В табл.1 приведены химическиесоставы иэносостойких чугунов рядаплавок. Определение содержания ингредиентов в чугунах проводят постандартным методикам количественно"го дифференцированного химическогоанализа,В табл.2 приведены механическиеи технологические свойства иэносо"стойких чугунов опьггных плавок. Стре27580 4ческих свойств, износостойкостии контактно-усталостпой долго 1 ечности,он дополнительно содержит кобальт ителлур при следуюшем соотношениикомпонентов, мас.7,: О Формула изобретения Износостойкий чугун, содержащийуглерод, кремний, марганец, хром,никель, молибден, цирконий, кальцийи железо, о т л и ч а ю И и й с ятем, что, с целью повышения механи 15 Таблица 1 Содерданне конпон нтон 2 нас,гчугунеПредлокенньа 12 Конлонент Изкестньа ,22,9о,з18,20,062,3О 120,2 ост.КзаестчьЧ чугун содерют 2: 41 0,1, 8 0,03. Таблиц2 Наиненоаание показателеЯ Сводстеа чугуна222 95611,г 97210,6 831 9,0 7 Ь 5 6,3 410 465 275 12,6 14,2 16,6 г 1,1 192 Ч 88 125 175 12,8 13,6 8,9 14,1 Составитель Н.КосторнойТехред Л.Сердюкова КорректорМ. КУчеРЯваЯ Редактор А.Каковская Заказ 37 Тираж 374 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, 101 5 б лу прогиба определяот на цилиндрических образцах диаметром 30 мм.Как следует из табл . 1 и 2, дополнительный ввод в ссстав предложенного чугуна теллура и кобальта позволил повысить 5,2 в 1,08 - 1,27 раза, износостойкость - в 1,27 - 1,67 раза и контактно-усталостную долговечность в 1,4 - 1,53 раза. УглеродКренннЯИарганепКронНикельИолнбденКальциЯКобалвтНирконидТеллурНалево Предал прочности при изгибе, ИкаСтрела прогиба, нн Предел выносливости при нэгнбе, И 11 аКзносостодкость лрн удлрНП-Л 2 РЛЗНЕНОН ИЗНОСЕ,е /нф чКонтактно-усталостнал долговечность, тьк .пэклгв Коз 2 зфирент износостоЯкос- ти 2,750,80,713,5о,э1,Зо,оог0,080,09о,оогост. УглеродКремнийМарганецХромНикельМолибденЦирконийКальцийКобальтТеллурЖелезо 2,91,01,21 Ь, 180,55о,ооэ0110,240,004ост,1,Э17,5 1,0 226 0,05 О,гб 0,6 о,оз ост. 2 з 75 - 3,100,8- 1,10,7 - 1,313,5 - 17,50,3- 1,01,3 - 2,6Оз 09 - ОзбОз 02 - 0,050,08 - 0,280,002 - 0,03Остальное