Способ получения износостойкого чугуна для тормозных барабанов

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 6484 А 51) ЕН Л ЬСТ динение ич, В,А.МаРосляков,.Т.4, Чуколегиро-.03-84,СОСТОЙ БАРАБА металлургии ири производстГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(56) Материалы в машиностроенигун. - М,; Машиностроение, 1969Отливки из легированных и ниванных серых чугунов, ТУ 23.108(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОКОГО ЧУГУНА ДЛЯ ТОРМОЗНЫНОВ(57) Изобретение относится кможет быть использовано и ве тормозных барабанов. Цель изобретения- повышение износостойкости чугуна и Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения износостойкого чугуна для тормозных барабанов.Цель изобретения - повышение износостойкости чугуна и улучшение его обрабатываемости.Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.Введение в чугун бора, марганца и железа в виде ферробора и ферромарганца приводит к возникновению кристаллических блоков твердых растворбв; РеВ, Ре 2 В, МпВ, МпгВ, которые служат дополнительными центрами кристаллизации, способстулучшение его обрабатываемости, Предлагаемый способ получения чугуна для тормозных барабанов включает выплавку чугуна в вагранке, перегрев в электропечи, легирование расплава ферромарганцем, выпуск расплава в раздаточный ковш, ковшовое модифицирование ферробором в количестве 0.15-0,25, выдержку расплава в .раздаточном ковше, перелив расплава из раздаточного в разливочный ковш при его обработке ферросилицием ФС 75 в количестве 0,15 - 0,25 и последующую выдержку расплава 1 - 6 мин перед заливкой в литейные формы. Использование для легирования расплава в электропечи ферромарганца, каскадное модифицирование расплава ферробором в раздаточном ковше и Б ферросилицием в разливочном ковше позволили повысить износостойкость чугуна в 1,34-1,75 раза и улучшить его обрабатываемость в 1,14 - 1,24 раза, 2 табл.Ф 3 вуют уменьшению размеров включений графита и кристаллизации мелких, равномерно распределенных включений карбоборидов, обладающих повышенной износостойкостью, Обрабаты ваемость чугуна с такими включениями хорошая, Предварительное легирование марганцем повышает эффективность присадки бора в отношении повышения износостойкости чугуна, так как ферробор вводят в чугун с повышенным, предварительно выравненным в объеме содержанием марганца, что приводит к повышению прочности удержания включений карбоборидов в металлической основе чугуна при изнашивании и в резуль 1696484тате этого к повышению износостойкостичугуна,Углерод, кремний и алюминий, содержащиеся в ферромарганце и ферроборе,снижая отбеливающее действие присадок 5бора и марганца, улучшает обрабатываемость чугуна. Увеличение количества ФБ 20и ФМп 75 сверх указанных диапазонов приводит к увеличению износостойкости, ноухудшает обрабатываемость чугуна иэ-за 10отбела, Введение ферробора и ферромарганца в количествах, меньших предлагаемых, улучшает обрабатываемость, ноприводит к снижению износостойкасти чугуна. 15Введение ферробора до и после указанного времени (степени заполнения ковша)снижает равномерность распределения лигатуры в расплаве и в результате этого ухудшает обрабатываемость и износостойкость 20чугуна,Уменьшение длительности выдержки враздаточном ковше приводит к неполномурастворению и неравномерному распределению бора в объеме и снижению обрабатываемости и износостойкости чугуна.Увеличение длительности выдержки неприводит к более полному и равномерномураспределению бора, а выэьпзает излишнееохлаждение расплава, что снижает эффективность последующего модифицирования;приводит к сохранению отбела и ухудшаетобрабатываемость чугуна, Введение входя.щих в состав ферромарганца и ферробора.графитизирующих элементов; С, Р, А 1, а 35также модифицирование ферросилициемФС 75, вводимым в количестве 0,15-0,25 о от массы расплава, улучшает обрабатываемость чугуна.При меньших количествах ферросилиция сохраняется отбел и ухудшается обрабатываемость. Введение ферросилиция вколичестве, большем предлагаемого, при.водит к возникновению феррита в структуре, снижает износостойкость чугуна и 45ухудшает обрабатываемость из-эа наволакивания чугуна на резец,П р и м е р, Износостойкий, обладающийулучшенной обрабатываемостью, чугун спластинчатым графитом получают на основе нелегированного чугуна состава, : Я 2,15; Мп0,69; Я 0,09; Р 0,11, который плавят в вагранке и при 1320-1340 С подают в электропечь,куда вводят также ферромарганец ФМп 75 ввиде кусков размером до 50 мм в количестве 550,6-1,2 от массы расплава, Металл выпускают из электропечи при 1410-1430 С, Призаполнении 0,05-0,4 объема раздаточногоковша на желоб подают ферробор ФБ 20 сразмером частиц 1 - 8 мм в количестве 0,20,4 от массы жидкого металла, После введения ферробора в чугун выдерживают егов раздаточном ковше 1-7 мин, При переливев разливочный ковш при 1340 - 1360 С металл модифицируют ферросилицием ФС 75,подаваемым на дно ковша в количестве0,1 - 0,3 от массы расплава. Металл выдерживают в течение 0,5 - 8 мин и при 1320 -1330 С заливают в формы,Для сравнения плавят чугун по известному способу.Испытания на износ проводят при трении без смазки, воспроизводя особенностиизнашивания шлицев зубьями дисков фрикционов в условиях эксплуатации. Образецсовершает возвратно-поступательное движение с длиной хода 16 мм и частотой двойных ходов 1,2 с 1.Обрабатываемость исследуют при точении на станке 16 К 20. Определяют величинускорости резания, при которой в соответствии с критерием равного износа максимальный линейный износ задней грани резцазмакс одинаков (1,5+0,1 мм) в течение периода стойкости, равного 60 мин,Режим испытаний: глубина резания2,5 мм; подача 0,4 мм/об; частота вращения315 об/мин,Резул таты сравнительных анализа известного и предлагаемого способов получения иэносостойкого чугуна приведены втабл, 1 и 2.Как следует иэ табл. 1 и 2, изменениепоследовательности ввода марганецсодержащего вещества - ферромарганца, ковшовое каскадное модифицированиеферробором - в раздаточном ковше и ферросилицием ФС 75 в разливочном ковше позволяет повысить износостойкость чугуна в1,34-1,75 раза и улучшить его обрабатываемость в 1,14-1,24 раза,Формула изобретенияСпособ получения износостойкого чугуна для тормозных барабанов, включающийвыплавку чугуна в вагранке, перегрев в электропечи, легирование расплава марганецсодержащим веществом, выпуск расплава враздаточный ковш, ковшовое модифицирование, выдержку расплава в раздаточномковше, перелив расплава из раздаточногоковша в разливочный ковш, выдержку в немрасплава перед заливкой в литейные формы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения износостойкости чугуна и улучшения его обрабатываемости, в качествемарганецсодержащего вещества используют ферромарганец, присаживая его вэлектропечь после подачи в нее нелегированного чугуна, ковшовое модифицирование осуществляют присадкой 0,15-0,251696484 мас, ферробора после заполнения раздаточного ковша расплавом на 0,15-0,25 его объема, а при переливе из раздаточного ковша в заливочный расплав дополнительно обрабатывают 75-н ым ферросилицием, подаваемым в количестве 0,15-0,25 мас Та бл ва Введено в ковв, нас.2 Внде рввановее,ннн злектролечв, нве. Введено етон чнслвта з 0,011 ОВВОВт 2-1,2 0,12 0,12 - 0,1,06 0,10 вестнн та 0,05 0,005 0,0075 0,15 0,06 0,000 0,006 0,2 О,03 0.003 О,0005 В,25 0,056 0,000 0,066 0,0065 0,20 0,035 0,005 0,15 0,6Ое 690,30 0,5 аблица 2 ойства чугуна Способ 1 Пд 220 Известный 21,7 6 Предлага- емый 25 2 Составитель Н, КосторнойРедактор И. Дербак Техред М.Моргентал КорректорО. Кравцова Заказ 4277 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 атент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Производственно-издательский комби д 6-0,6 ОВд 35 Д 0,3 01 вт 75 О О 01 вт 75-0,65Ода 75.0,65 5,5И, 116 о Ь, /62 ч) м/мин 12,4 79 14,1 83 16,1: 86 Заломеннв ков"а лрнкоево асйобработке,доле объеКО Г,1 Па мм 225 425 3, 5225 430 3,5 220 . 425 3,0 ВведеннеВндеркка ВС 75раз-разммвоцньй вочфс коан, 2 капе, нн 0 6,50,25 10,2 3,50,15 6 20 22 20