Чугун

ОЮЗ СОВЕТСКИХОцИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК ж 5 С 22 СЗ Я . Е ИЗОБРЕТЕ ии, мс стйтлин,М.И,Карпенадюкова металлуранным чуающих .в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР К ДВтОРСКОМУ СВИДЕтЕЛЬСтн(71) Всесоюзный заочный политеинститут(54) ЧУГУН Изобретение относится кгии, в частности к низколегировгунам для деталей, работусловиях трения,Известен чугун, содержащий, мас4: углерод 2,1-3,3; кремний 2,0 - 3,8; хром 0.001 - 0,2; никель 0,001 - 0,3; алюминий 0,001 - 0,1; иттрий 0,001-0,1; железоостальное. Чугун вместо иттрия может содержать элемент, выбранный из группы, содержащей стронций, перий и лантан 11.Твердость чугуна нестабильна (169- 269 НВ), что снижает его эксплуатационн ые свойства и ри трении.Известен также чугун, содержащий, мас.о: углерод 2,8-4.2; кремний 2,0 - 3,8; марганец 0,1-1,0; сурьма 0,07-1,0; фосфор 0,001-03; сера 0,001 - 0,1; железо остальное.Чугун модифицируют мишметаллом с 99 мас.о РЗМ в количестве 0,25 мас, от массы исходного чугуна и 75-ным ферросилиЯО 1700084(57) Изобретение относится к металлург г. частности к низколегированным чугуна повышенными антифрикционными свой вами. Цель изобретения - повышение стабильности антизадирных и других механических свойств в отливках с толщиной стенок от 80 до 200 мм. Предлагаемый чугун содержит компоненты при следующем их соотношении, мас4: углерод 2,9-3,6; кремний 1,6-2,1; марганец 0,8 - 1,7: титан 0,002 - 0,007, цирко ий 0,3 - 0,7; .едь 0.3-1,3, кальций 0,02 - 0,04; иттрий 0,02-0,05; бор 0 03-0,05; магний 0,02 - 009; цинк 0,002 - 0,005; железо остальное. 2 табл. цием в количестве 0,5)( Глубина отбела чугуна в клиновых пробах до 4 мм, (2),В отливках с толщиной стенок 30 мм твердость не превышает 230 НВ, что не обеспечивает необходимый уровень износостойкости и стабильности антифрикцион" ных свойств.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является чугун, содержащий, мас.: углерод 3,0 - 4,5; кремний 1,6 - 2,4, марганец 05 - 1,3; титан 0,12 - 0,22; цирконий 0.15- 0,30; медь 0,15 - 0,35; кальций 0,10 - 0.21; редкоземельные металлы 0,003 - 0,07; железо остальное,Известный чугун модифицируют при 1370-1430 С, В образцах толщиной 30 мм он имеет следующие свойства: предел прочности при растяжении 243 - 251 МПа и твердость 210 - 220 НВ. Средний износ при трении 0,84-1,26 мкм/ч, относительная из 1700084носостойкость составляет 1,2-1,9 и задиростойкость при трении со смазкой 780-3150Мпа м/с, ЭНедостаток чугуна - нестаб(бль (Яе,а(1 тизадирные свойства в отлелвках с тол цинойстенок 80-200 мм, Отмечается также низкаяи неравномерная твердость чугуна по сечению отливок,ЦЕЛЬ ИЗОбрв ЕНИЯ ПВЫШЕНе Е Стабильности антизадирных свойств чугуна вотливках с толциной стенок 80 - 200 мм.ПОСтаВЛЕННаЯ ЦЕЛЬ ДОСтИГаетСЯ те.Ме ЧтеЧУГун, СОДЕРжаЩЛЙ УГЛВРОДе КР 8 МЬ(Ле .МВР"ганец, титан, цирконий, медь, кальц й, ит(РИй И ЖЕЛЕЗО, ДОПОЛНИТЕЛЬНО СОДВРж 1 Т ,".еЬ,маГний и цинк прел следу(ощеи соо гношенли компонентов, мас.%:Углерод 2,9 - 1;бКремний 1 6-2 1Марганец 0,8 1,Титан 0,002 - 0,007Целрконий 0,3-0,7Медь 0,3-1,3Кальцелй 0,02-0,04Иттрий 0,02 - О,ОББор 0,03-0,05Магний . 0,02 - 0,09Цинк 0,002-0,005)К 8 лезо ОстальноеСущественным Отлияием предлагаемез О е 8 ХНИЧЕСКОГО (38 ШВНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ДОПОЛНИ"8 льное содеРжани 8 В еУГР(8 бОРае .,.бнка".МОДИфИЦ(ЛРОВВНИЕ 8 ГО СтРУКтУРЬе Маг(ИЕМ Вколее(нес.Ве 0 02 - О 09 ебас % чтге зе(а,еебт е 1НО ПОВЫШВЕТ тВЕРДОСтЬ И аНТИЗа(:;и;:."(б(е(8свойства сплава,,ЦополниГельное Введ 8 ние бора мик)Оелегирует структуру, повышает тва;,ость иВНТЛЗаДИРНЫЕ СВОйСтаа ЧУГУНВ (е ТОИСОстенных отливках, Г 1 ри его концентрацииДО 003 мас.% твердость и (бзносост(:(йкость ч/Гунае недстаточны, а при пвыше"нии его содержания более О,ОБ .",.с.-,Снижа(ОТСЯ ОДНОРОДНОСть СТРУКтУРЬ: И ае(ТИзадирные свойс Ва,Магний Введ 8 н как зффекелвны : Ор:ее(1 фициру(огций компонент, пОвышаю(цнйтвердость, прочностные и антифрикеционные свойства, Его модифиц(лруОьц(18 влк(, НИ 8 НВЧИНВЕТ СКа;3 ЫВВТЬСЯ С КОНЦ 8.ТозеидОт 0 02 МВС % НО Преб увел(ЛчеуИЛ Ег, СОд ржаНИЯ бОЛ 88 0,09 МВС.% ГОВЫШаетсле еегаР.неоднородность структуры к нестабильность антифрикционных свойств.ЦИНК ИЗМЕЛЬЧаЕт СтРУКтУРУ ЧеУГУба, УВ 8 личивает В ней содержание Г(йг)лкггз и с"абИЛЬНОСТЬ аНТИфрИКцИОННЫХ СВ(3 дСТВ, ЕГОеВлияние начинает сказываться с ко,.с.Нтоа"ции 0,002 мас,%, а при содержар(8 Г.) Вчугуне более 0,005 мас,% снижают я пл.:". -стеические характеристики и увеличиваетсянестабелльность свойств,Из группц редкоземельных металловнаиболее высокие антифрикционные свой 5 ства и твердость чугуна обеспечивает иттрий. Гго положи.еельное Воздействие нае(УГУ НаЧИНавт СКаЗЫВатЬСЯ С КОНЦЕНтРВ:,Н(л от 0,02 мас.%, а при содержании болееО,;.:Б мас.%, повышае(тся количество немеТ" "(1 Ж 8 СК(бх ВКР еоеРНИ(Л ЧТО СНижаеТ СтабеЛ 1 ЬНОСТЬ Струк","ры И анТИфрикциОННЬехОВОЙств .(у Уна В отливках,ГО 3 - 1;) маг %р марглне(3з " -ес Яци.)к (-бй 0 8-0 7 мас %)1 е 5 Кал Ьций ,(3,02-0,04 МЯС,%, В уКВЗВННЫХ П8 ПОев еа(еетВоер),е (Ь И ан (Изал(брные свойства и их ко(-центрацеля пр(лнята ве(З(ЧньХ П(Рефелах. КаК И СОДЕРжаНИЕ ОСновных компонентов чугуна - углерода иТИТВН СНИжаеТ аНТИЗадеЛ)НЫ 8 СВОЙСТВа,ПОЗТО(еее( 8 ГО КОН 8(лтоаЦИЯ С Чугуне ОГраНИ-(Е;(а СедержаНЛЕМ 0,007 еМВС 4, Г(ОЛучеЕие КОНЦентрации ТИТВНа В Чу е(НВ Мевее(ледь Ь 1 Вводят В электропечь, г ферросилиО цел Оконии ферротелта н итри й (4 ТТ 2,35 раздаточный ковш еьКостьк) "е т, Температура модифицирования расплава чугуна 1420 -145 е" С.е 4(з отллвок вырезают Образць для лс: ЫТВНИя Тведост(е ПО БОИ НСЛЛ ео, ИЗНОСО"40 стОЙКОстел по ГО Ту, антизадионых свойстВГе(3(е ТОЯНИИ СО СМРЗКПЙ И ПР(Л НВДОСТаТОЧНОЙсмазке полусухое трен(бе), химического иМета(леЛОГРсМе)ичеСХОГО анаЛИЗОВ,Б табл,прелведен химичссклй сОстав4,3 Г(ОВДлаГаемОГО и известнОГО чУГУнов ОГыт(,(:.;Х ГЛВВОК а В.га, ЕЛ, 2 - а(-(треЗад(, ре це СВОей(- , тва, Относительнал износостойкость идругие ь;еханические свойства отливок сОел(ц(,ноей стенок 80 - 200 мм,БО Как видно 13 табл. 2, дополнительноевведение бова цинка и магния и изменеНИЕ С;)Д 8 РжаН(ля (бтаНЗ и ДРУГИХ ИНГРВДИентов Обеспечивают эыравниванлетВЕРДОСтИ ОтеИВОК В РаЗЛИЧНЫХ СЕЧЕНИЯХ55 от 80,"о 200;б(1, повышение износостойксстел и ста би и ь Иост(л зади ОостО Й кости,ето прияОдит к повь(в 8 нию зксплуатационнь;х свойств литых деталей, ПредлагаемыйГе:-:. ПОЗВОЛЯет Г:ОЛУЧать В ОтЛЛВКаХ РАЗЯ(бечиеой ТолеЩ(б(бь ОДеЛНакоеве О ТВ 8 РДОСТЬ3700084 формула изобретения яаеий альиое желез таблиц Составитель Б,Святкинктор С.Пекарь Техред М,Мор гентал Карре. Кравц Заказ 4445 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. У;кгород, ул.Гагарина, 10 Использование предлагаемого чугуна для производства износостойких раэностенных отливок для уэлов трения различных машин и механизмов позволит повысить их надежность и долговечность. Чугун преимущественно для отливок, содержащий углерод, кремний, марганец, титан. цирконий, медь, кальций, иттрий и железо,отл ичающийсятем,что,с целью повышения свойств в отливках с толе.иной стенок от 80 до 200 мм, он дополнительно содержит бор, магний и цинк при следующем соотношении компонентов, мас, :Углерод 2,9-3,6Кремний 1,6-2,1Марганец 0,8 в 1.7Титан 0,002-0,007Цирконий 0,3-0,7Медь 0,3 - 1,3Кальций 0,02-0,04Иттрий0,02-0,05Бор О,ОЭ - 0,05Магний 0,02 - 0,09Цинк 0,002-0,005МВлезо ОстальноеТаблица 1