Чугун для инструмента

союз советскцхСОЦЦАЛЦСТЦЧЕСКЦХРЕСПУБЛИК 9) ( 5 С 22 СЗ Е ВИДЕТЕЛ КО К АВ нстру- кости во СССРО. 1986.во СССР1973,ЕНТАя к металлургиистава серого чу Изобрет в частности для изготов та. этом сохра свойства чуПОИ ВЫХ ные предел сохраняютс количество ВЧСОК водочные яю) е) Фу шается 1 вер а, снижЗИССОСто оцессэ д вела ч сить кс ррозСТНО ЧТОПОВЬЬ:Ет гсчет легиротектическоНой;трухтсоставе этидом срани ГОСУДАРСТ ВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Ц ОТКРЫТИЯМПРЦ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И(53) 669,15-196(088.8) (56) Авторское свидетел ьст М 1285045. кл. С 22 С 37/ОАвторское свидетельст йт 392136, кл. С 22 С 37/00 (54) ЧУГУН ДЛЯ ИНСТРУМ (57) Изобретение Относитс в частности к изысканию со ие относится к металлургии, разработке составов чугуна ния доводочного инструменЦель изобретения - повышение износостойкости.Выбор граничных пределов содержания компонентов в чугуне предложенного состава обусловлен следующим.Введение в чугун сурьмы измельчает графитные включения. что ведет к повышению ударной вязкости чугунных отливок и, кроме того, выполняет роль регулятора тВЕРДОСтИ чУГУНа, Г 1 РИ КОНЦЕНтРаЦИИ ЕЕ В чугуне до 0,005 и при содержании других элементов в указанных пределах твердость не изменяется, а при повышении ее содержания от 0,005 до 0.087 ь наблюдается плавное повышение твердости отливок, при гуна для изготовления доводочного мента. Цель - повышение износост чугуна, Чугун содержит, мас.7 ь: угле 3,5; кремний 1,7-2,6. марганец 0,64 ра 0,22-0,5; фосфор 0,4-1,0; медь 0 сурьма 0,005 - 0,08; никель 0,3-1, же тальное, при этом отношение соде марганца к сере должно находитьс делах 1,28 - 8,18 и отношение соде углерода к сумме содержания никел равно 1,56-6,36. Износостойкост повышается, при этом изног инст состгвляег 0 35-0,37 г/ч. 2 табл.-1.8: се- ,25-0,6; лезо осржания я в прержанияи меди чугуна )умен.,гунв.оде этого отношения за указаны (заданные конце)4 трации серыя) в структуре чугуна снижаетсясульфидных вклюений, повчдость вплоть ДО появления отбеаются ударная вяэкссть,КОСТЬ и П РОИЭаОДИТЕЛЬНОСтЬВОДКИ,ие никеля Г реследуе г цель повьионную стой Ос 1 ь чугУна, Изьг -никель, 1;,л хс как и медьрОЧНОСть И ГаЕрЧОСТЬ ЧуГУНЗ Зааания Ф.".рГита, измельчения эас зерна, стгилиэгции перли)уры. Однако а предлагаемомэлементы а сочетании с углерочивают свое влияние только врамках легирования ферритной основы, повышая ее прочность и твердость, что благоприятно сказывается на ударной вязкости и доводочных свойствах чугуна. Указанное содержание углерода и отношение содержания углерода к сумме содержаний никеля и меди не позволяют этим элементам образовывать чисто перлитную основу, развивая только графитиэирующее их действие в чугуне,При отклонении этого отношения в меньшую или большую стороны от предлагаемого возникают предпосылки для увели. чения твердости чугуна до недопустимых пределов ввиду снижения количества графита в чугуне и образования структурно свободного цементита, а также ввиду воэможности прекращения графитизирующего действия никеля и меди и образования перлитной структуры. Следовательно, только при содержании никеля в укаэанных пределах и при укаэанном отношении содержания углерода к сумме содержания никеля и меди в чугуне достигается повышение ударной вязкости, износостойкости, снижение твердости и повышение производительности процесса доводки,1 аким образом, указанный состав компонентов, а также принятое отношение содержания марганца к сере и содержания углерода к сумме содержания никеля и меди придают чугуну новые свойства.Опытно-промышленные плавки чугунов проводились в индукционной печи ИСТ 04 И 1 с использованием шихты из литейного чугуна, стальных низкоуглеродистых отходов, ферросплавов и легирующих добавок (ферросилиция, ферромарганца, феррофосфора, сернистого железа, меди марки М 4, никеля марки Н - 1, металлической сурьмы).После расплавления чугун легировали серой, перегревали до 1450-1500 С, а затем охлаждали в печи и при достижении 1380 - 1400 С в него вводили сурьму, брали пробы на химический анализ, а зате,л производили разливку в откоытые цельнометаллическиеформы,По изложенной технологии были изготовлены шесть смесей, содержащих угле 5 род, кремний, марганец, серу, фосфор,медь, никель и железо, Химические составысмесей представлены в табл,1.Чугун состава 1 соответствует прототипу, чугун составов 3,4,5 - предлагаемому10 чугуну с нижним, средним и верхним уровнями отличительных признаков, чугун составов 2 и 6 - соответственно ниже нижнегои выше верхнего уровней.В табл.2 приведены результаты сравни 15 тельных испытаний чугунов,Испытание на износ чугуна и производительность процесса доводки (сьем припуска доводимой поверхности) проводили наспециальной установке, где шарики диамет 20 ром 2,381 мм из стали 110 Х 18 М-ШД обкатывались между двумя чугуннымиобразцами (дисками) в абразивной среде.Линейная скорость движения шариков подорожке качения 0,48 м/с. давление на 125 шарик 35 г.Из данных табл,2 видно. что оптимальным уровнем свойств обладают чугуны составов 3-5,Чугуны составов 2 и 6 характеризуются30 повышенной твердостью, пониженной работоспособностью при доводке деталей.Формула изобретенияЧугун для инструмента, содержащий углерод, кремний, марганец. серу, фосфор,35 сурьму, медь, никель и железо, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияизносостойкости, он содержит компонентыв следующем соотношении, мас. :Углерод 2,50 - 3,5040 Кремний 1,7 - 2,60Марганец 0,64-1,80Сера 0,22 - 0,50Фосфор 0,40 - 1.0Сурьма 0,005-0,0845 Медь 0,25-0,60Никель 0,30 - 1,00Железо ОстальноеЗаказ 2898 Тираж 366 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 (прототип) 23456 0,22 0,80 1,28 3,33 8,18 15,33 1,06 1,11 1,56 4,04 6,36 9,47 0,25 1,10О 45 0 56 1 500,64 0,50 1,00О, 80 0,24 0,561, 80 0,22 0,302,30 0,15 0,20 2,500,70 0,003 0,60 0,005 0,28 0,010 0,25 0,080 0,18 0,100 2,65 3)40 0,20 2,45 1,60 0,30 2,50 1,70 0,40 3,35 2,20 0,70 Зв 50 2 э 60 100 3,60 2,70 1,00