Чугун

(5)5 С 22 С 37/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТ(71) Всесоюзный заочный политехинститут и Научно-проиэводствендинение "Тулачермет"(56) Герек АБайка Л. Легированн- конструкционный материал, - Млургия, 1978.Авторское свидетельство СССМ 981429, кл. С 22 С 37/10, 1982. нически ное объе Белкин, Кусайло, орова и ыи чугун : Металетение относится к металлургии, и к разработке составов чугуна й, работающих в условиях трения эобретения - павы удельной гермети ыносливости, содержания грани ов в чугуне предла лен следующим. нительное введени гуне содержание ка льную герметичнос легированной мэтр ность, прочность сть. При содержан ,( повышение этих чное, а при увелич ана более 0,36 мас тельность изотерми рмообработке цугу ение ност зносоКон О (Ь (Л ыхп алов стагаемого титана повырбидов, тверь измельчает цы, что повыконтактнуюии титана до арактеристик нии концент-удлиняется ческой выдерна, повышаетИзобр в частност для детале и износа,Цель и стойкости,тактной в Выбор компонент ва обуслов Допол шает в чу дость, уде структуру шает плот выносливо 0,05 мас. недостато рации тит продолжи жки при те(57) Изобретение относится к металлургии, Цель - повышение износостойкости, удельной герметичности и контактной выносливости. Чугун содержит ниобий и титан при следующем соотношении компонентов, мас,с: углерод 3,1 - 4,0; кремний 0,8 - 3,0; марганец 0,5-1,5; хром 0,03 - 0,39; никель 0,05-1,10; медь 0,02-0,90; фосфор 0,15 - 0,90; ниобий 0,05 - 0,60; титан 0,05 - 0,36 и железо остальное, Контактная выносливость составляет 782 - 820 МПа, 2 табл,сяконцентрация неметаллических включений, снижается содержание бейнита, что приводит к снижению удельной герметичности, задиростойкости и упругопластических свойств,Микролегирование чугуна хромом обусловлено иэмельчением аустенитно-бейнитной структуры, повышением ее плотности и стабильности, что способствует увеличению механических свойств и контактной выносливости, Его влияние начинает сказываться с концентрации 0,03 мас,0, а при увеличении его содержания более 0,39 мас. ф повышается неоднородность структуры и твердости, концентрация неметаллических включений по границам зерен, снижаются удельная герметичность, упругопластические свойства и прочность,Дополнительное введение ниобия обусловлено его высокой микролегирующей способностью при сохранении удельной1696562 Таблица 1 Солер:ание конлонентов, нас.ь Никель Надь ФОСФор 1 Но Кре ннийНарганец Хрон гиблен Ниобий ТитанМелево 11.0 Остальное Предлагаеиый,состава:1 О, 05 3,0 2,3 0,6 0,02 3,1 0,03 0.11 0,15 0,05 0,05 Остальное 0,60 0,90 0,3 0,5 3,2 й,о 1,1 1,.5 0,23 Остальное0,36 Остальное 0,22 0,60 0,9 герметичности и фрикционных свойств, повышении прочности, контактной выносли. вости и пластических свойств, Нижний предел его концентрации 0,05 мас,о 26 обусловлен недостаточной микролегирующей способностью при более низких концент. рациях, что снижает контактную выносли. вость, прочностные и фрикционные свойст. ва, При увеличении содержания ниобия более 0,6 мас, 0100 повышается концентрация перлита в чугуне и снижаются удельная герметичность, прочность и эксплуатационная стой кость.Углерод и кремний являются основными элементами, определяющими структуру, удельную герметичносгь и комплекс свойств чугуна различного назначения, в том числе и для работы его в условиях высских контактных нагрузок и интенсивного износа. При концентрации углерода 3,1 - 4,0 мас.04 и кремния 0,8-3,0 мас,о создаются наиболее благоприятные условия для формирования мелкозернистой аустенитно-бейнитной структуры, наиболее благоприятной для обеспечения высокой контактной выносливости, повышения плотности, удельной герметичности и упругопластических свойств, Г 1 ри концентрации углерода до 3,1 мас, О и кремния до 0,8 мас, О 2 увеличивается соцержание цементита и уменьшается количество бейнита, снижается склонность чугуна к бейнитному превращению, падает вязкость и снижается контактная выносливость, При увеличении концентрации углерода более 4,0 мас.%, и кремния более 3,0 мас,о 4 снижается плотность, удельная герметичность, износсстойкость, контактная выносливость и одновременно повышается количество и размер графитовых включений,Концентрация легирующих компонентов (фосфор 0,15-0,9, никель 0,05-1,1, медь 0,02 - 0,9, марганец 0,05-0,15 и хром 0,03- 0,39 мас,;6) обеспечивает получение высоких прочностных характеристик, удегг:- ной герметичности, повышенной фрикциснной износостойкости и контактной выносливости, При увеличении их концентрации выше верхних пределов увеличиваются ликвационные процессы, повышается содержание в структуре чугуна аустенита, 5 что увеличивает склонность к охрупчиванию, снижает удельную герметичность и упругопластические свойства. При снижении концентрации указанных легирующих элементов ниже нижних пределов 10 плотность, прочность и контактная выносливость чугуна недостаточны.Выплавку фосфористных чугунов производят в открытых электропечах.Присадку легирующих элементов про изводят в раздаточный или разливочныйковш перед выдачей расплава с температурой 1460 - 147 ООС из плавильной печи, Расг 1 лав заливают при 1400 - 1380 С в сухие формы для получения отливок и технологи ческих проб, Отливки подвергают термической обработке с изотермической выдержкой при 370 - 410 С в течение 1,1 - 2В табл. 1 приведены химические соста вы исследованных чугунов, а в табл, 2 -результаты сравнительных их испытаний.Исследования дисперсности чугуна иударной вязкости проводят по ГОСТ,Как видно из табл, 2, предлагаемый фос фористый чугун обладает более высокойэксплуатационной стойкостью, обесп ечивая повышение удельной герметичности и контактной выносливости. 35 Формула изобретенияЧугун, содеркащий углерод, кремний,марганец, хром, никель, медь, фосфор и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения износостойкости, удельной гер 40 метичности и контактной выносливости, ондополнительно содержит ниобий и титанпри следующем соотношении компонентов,мас.%: углерод 3,1 - 4,0; кремний 0,8-3,0;марганец 0,5 - 1,5; хром 0,03 - 0,39, никель45 0,05 - 1,1, медь 0,02 - 0,9; фосфор 0,15-0,9;нйобий 0,05-0,6; титан 0,05 - 0,36; железо остальное,1696562Т а б л и ц а 2Составитель Н,КосторнойТехред М.Моргентал Корректор И МускаРедактор И.ГорнаяЗаказ 4281 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул,Гагарина, 101