Чугун

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 22 С 37 1 ОБРЕТЕ ПИСАНИ К АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВ 1) 4666960/02 Цель изобретения - ских свойств и дем сти. Чугун содер следующем соотнош 1,2-2,3; Мп 0,8-1,5;0,2-0,8; А 0,1-0,4; Си 0,02-0,08; Са 0,02-0 0,10; 1 а 0,02-0,07; Р тельный ввод в сос позволяет повысит мпфирующую спасо 2 табл. повышение механичепфирующей способножит компоненты в ении мас,% С 2,5-3,6; Я Сг 0,3-0,7; М 0,6-1,3; Мо 0,2-0,8; Бп 0,02-0,07; Р 05; Т 0,7-1,5; РЬ 0,03- е остальное. Дополни-тав чугуна Т 1, РЬ и 1 аУц в 1,04-1,16 и дебность в 1,26-1,43 раза. ъединениеГомнко, Е.И.Ма ство СССРО. я к металлургии и для изготовления ннего сгорания. Микролегиличестве 0,2-0кость против ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относитсможет быть использовановтулок двигателей внутре Изобретение относится к металлургии, а именно к серым. износостойким чугунам, работающим в условиях сложнонапряженного состояния, и может быть использовано для изготовления втулок двигателей внутреннего сгоранияЦель изобретения - повышение механических свойств и демпфирующей способности.Введение в чугун лантана в количестве 0,02-0,07 мас.% обеспечивает измельчение структуры и улучшение формы графита в отливках и повышает прочностные и пластические свойства, что приводит к существенному повышению демпфирующей способности, При введении его в чугун в количестве менее 0,02 мас. % изменение структуры и свойств незначительны, а при увеличении его концентрации более 0,07 мас,%.увеличивается отбел и снижается демпфирующая способность.При содержании в чугуне 0,7-1,5 мас,% титана повышается однородность и стабильность структуры и механических Ы 1661238 А свойств, уменьшается отбел, повышается износостойкость и демпфирующая способность чугуна. При введении его менее 0,7 мас,% положительное влияние проявляетсянезначительно, а при увеличении его содержания более 1,5 мас.% увеличивается охрупчивающее влияние, в результате чего снижается пластичность и вязкость чугуна, О его демпфирующая способность, ОПрисутствие в чугуне олова в количестве 1 0,02-0,07 мас.% микролегирует матрицу, Я улучшает распределение графита и неме- ( ) таплических включений, повышает плотность и герметичность чугуна, его сопротивляемость воздействию кавитации, что обеспечивает повышение демпфирующей способности несущественно. При концентрации более 0,07 мас,% снижаются пластические свойства чугуна, предел выносливости при изгибе и увеличивается отбел.ро вание чугуна медью в комас% повышает его стойоррозии, снижает угар инеобходимое количество вводимых модификаторов, облегчает процесс образования и роста графитных центров, способствует кристаллизации тонкопластинчатых графитов в отливках, повышению механических свойств чугуна, герметичности и демпфирующей способности. Ее содержание принято от концентраций, при которых начинаетпроявляться влияние на коррозийную стой, кость, до концентраций, при которых сни( жаются пластические свойства чугуна.Кальций в количестве 0,02-0,05 мас,% , снижает отбел, ускоряет кристаллизацию, активизирует процесс графитации, являясь центрами кристаллизации, улучшает форму,графита, уменьшает графитную пористость и обратный отбел в центробежно-литых из делиях, способствует направленному затвердеванию отливки, в результате повышается демпфирующая способность и , пластические свойства чугуна, При содержании кальция до 0,02 мас.о эффект повы-шения демпфирующей способности , проявляется слабо, а при концентрации , кальция более.0,05 мас.оь он начинает рас, полагаться и по границам литого зерна, усиливаются ликвационные прцессы и укрупнение неметаллических включений, что снижает механические свойста, демпфирующую способность и коррозионную стой" кость чугуна,Дополнительное введение свинца в количестве 0,03-0,1 мас,% измельчает графит,упрочняет матрицу, повышает задиростойкость и износостойкость, сохраняя стабильность демпфирующей способности. При концентрации свинца до 0,03 мас. О износостойкость и демпфирующая способность недостаточны, а при увеличении содержания свинца более 0,1 мас, увеличивается отбел и снижается пластичность и демпфирующая способность,Содержание основных элементов (углерода, кремния и марганца) и легирующих добавок (хром, никель, молибден) в чугуне определяют эспериментально для обеспечения оптимальной демпфирующей способности и сохранения износостойкости и механических свойств на высоком уровне,Увеличение содержания легирующихдобавок выше указанных пределов снижает демпфирующую способности Верхний предел содержания углерода увеличен до 3,6 мас, и кремния до 2,3 мас., При уменьшении содержания углерода менее 2,5 мас.оь и при повышениисодержания марганца более 1,5 мас. ихрома более 0,7 мас. значительно увеличивается отбел, в структуре выделяются уча стки цементита при литье в кокиль и ухудшается стабильность структуры, снижаютсядепфирующая способность и механическиесвойства. Концентрация фосфора ограничена пределами 0,02-0,08 мас,%, При такой концентрации фосфора существенно не снижается демпфирующая способность, а износостойкость сохраняется на достаточном уровне.Введение в расплав алюминия основано на его высоком сродстве к кислороду и сере. При концентрации 0,1 мас,о отмечается влияние алюминия на очищение границ зерен и измельчение графита, .а при содержании алюминия более 0,4 мас.о, увеличива ется количество неметаллических включений и снижаются пластичность и кавитационная стойкость отливок.П р и м е р, Чугун выплавляют в открыгых индукционных печах из шихты на основе литейных чугунов, стального лома, боя электродов, ферротитана (ГОСТ 4761-80, ФТИ 25 Б), лантана (ТУ 48-4-218-72, ЛаМ), свинца СООО(ГОСТ 3778-65) феррохрома и других ферросплавов. 20 25 Феррохром вводят в печь, а ферротитан, свинец, лантан и другие модифицирую 30 щие добавки - в ковш при выпуске чугуна стемпературой 1430-1450 СИзготовление образцов для механических испытаний и технологических пробпроводят в песчано- глинистых формах.35 В табл,1 приведены химические составы чугунов опытных плавок,В табл,2 представлены механическиесвойства, предел коррозионной усталости,демпфирующая способность и величина от 40 бела чугунов опытных плавок.Относительную износостойкость вычисляют как отношение потери массы катанного шара из стали 40 Х к потере массы шаоовиз исследуемых чугунов, Износ и кавитаци 45 онная стойкость определяется на испытательных стендах на отливках втулокцилиндров двигателей внутреннего сгорания, отлитых в кокиль,Отбел определяют в клиновых техноло 50 гических пробах, а предел прочности приизгибе, предел коррозионной усталости идемпфирующая способность - на образцах,вырезанных из проб согласно 7293-79,Как следует из табл. 1 и 2, дополнитель 55 ный ввод в чугун предложенного состава Т 1,РЬ иа обеспечивает повышение оц в 1,041,16 раза, демпфирующей способности в1,26-1,43 раза, а также позволяет снизитьсклонность чугуна к отбелу в 18 - 9 раз,1661238 2,5-3,6 1,2-2,3 Углерод Кремний Таблица 1 Табл и ц Формула изобретенияЧугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден алюминий, медь, олово, фосфор, кальций и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения механических свойств и де мпфирующей способности, он дополнительно содержит титан, свинец и лантан при следующем соотношении компонентов, мас. ф: МарганецХромНикельМолибденАлюминийМедьОловоФосфорКальцийТитан10 СвинецЛантанЖелезо 0,8 - 1,5 0,3-0,7 0,6-1.3 0,2-0,8 О, 1-0,4 " 0,2-0,8 0,02-0,07 0,02-0,08 0,02-0,05 0,7-1,5 0,03-0,1 0,02-0,07 Остальное