Чугун

.ЫЛ 599 С 37/00, 37/ ЕТЕНИЯ САНИ ИДЕТЕЛ ЬСТВ АВТОРСКО 2 ьский нский азин,еталлургии, ов чугунов с для отливок,ся повыше- фита и антипри сохрачугуна.н, содержаец, медь,и железо,СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1097702, кл. С 22 С 37/00, 1984.Авторское свидетельство СССРМ 1046319, кл, С 22 С 37/10, 1983.Авторское свидетельство СССРМ 815066, кл. С 22 С 37/10, 1981. Изобретение относится к мв частности к разработке составшаровидной формой графитаработающих в условиях трения.Известен чугун, содержащий, мас, : Углерод 2,7-3,8Кремний 2,2-3,5 Марганец 0,5 - 1,2 Медь 0,3-1,5 Магний 0,03 - 0,08 Церий 0,005 - 0,1 Железо Остальное К недостаткам чугуна указанного состава следует отнести низкую степень сфероидизации графита, что снижает механические и эксплуатационные свойства отливок, работающих в условиях износа.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому составу является чугун, содержащий, мас.%:(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугунов с шаровидной формой графита для отливок, работающих в условиях трения. Сущность изобретения: в чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, кальций, магний, фосфор, церий и железо, вводят стронций при следующем соотношении компонентов, глас. 0; углерод 2,8 - 4,0; кремний 1,5 - 3,0; марганец 0,3 - 2,0; медь 0,1 - 1,5; кальций 0,03- 0,10; магний 0,03 - 0,08; фосфор 0,1-0,3; церий 0,01 - 0,10; стронций 0,001 - 0,05; железо остальное, Дополнительное введение Яг позволяет повысить степень сфероидизации графита и антифрикционных свойств чугуна при сохранении прочностных свойств.1 табл,УглеродКремнийМарганецМедьКальцийМагнийФосфорЦерийЖелезоНедостаткто, что он имеезации графитаные свойства,Целью изобретения являетние степени сфероидизации графрикционных свойств чугунанении его прочностных свойствДля этого в известный чугущий углерод, кремний, маргакальций, магний, фосфор, цери 2,8-4,02,8-4,00,8-2,01,0-1,50,03 - 0,100,03-0,150,3-0,60,01 - 0,10Остальноеом данного способа являетст низкую степень сфероидии невысокие антифрикционвводят стронций при следующем соотношении компонентов, мас,0 :Углерод 2,8 - 4,0 Кремний 1,5 - 3,0 Марганец 0,3 - 2,0 Медь 0,1 - 1,5 Кальций 0,03-0,10 Магний 0,03 - 0,08 Фосфор 0,1-0,3 Церий 0,01 - 0,10 Стронций 0,001 - 0,05 Железо Остальное При изготовлении чугунных отливок, работающих в тяжелых условиях трения маш и н и механизмов, важное значение для повышения их срока службы имеют антифрикционные свойства чугуна, что достигается в первую очередь за счет получения определенного исходного структурного состояния чугуна.При указанном содержании основных компонентов в чугуне при кристаллизации обеспечивается получение мелкодисперсной перлитной металлической основы чугуна с включениями тройной фосфидной эвтектики, Введение в состав чугуна стронция обеспечивает повышение степени сфероидиэации графита, выделение и равномерное распределение в металлической основе мелких включений цементита, что повышает антифрикционные свойства.При содержании стронция ниже предлагаемого предела он практически не оказывает влияния на заявляемые свойства чугуна и они остаются на уровне чугуна-прототипа. При увеличении содержания стронция выше верхнего предела в структуре чугуна выделяются цементитные пластины и снижается степень сфероидизации графита, Наличие пластин цементита в чугуне также резко снижает его прочностные свойства,Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показал, что данный состав модификатора отличается от известного введением нового компонента, а именно стронция, Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна",В процессе исследования заявляемого технического решения по научно-технической и патентной литературе выявлено, что известно введение стронция в состав чугуна. Использование стронция в данном составе позволило повысить модуль упругости при растяжении и уменьшить чувствительность чугуна к отбелу,Однако его применение в составе чугуна в сочетании с другими компонентами не обеспечивает чугуну таких свойств, которые 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 он проявляет в заявляемом техническом решении, а именно повышение степени сфероидиэации графита и антифрикционных свойств, Таким образом, заявляемый признак проявляет новое ранее неизвестное свойство, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".П р и м е р, Для подтверждения оптимальности состава чугуна были проведены опытные плавки, Чугуны выплавлялись в 60- кг индукционной печи с температурой перегрева 1480 С, При разливке чугуна в 20-кг ковши расплав обрабатывался комплексным модификатором, содержащим, мас, ;4,5 - 5,5 М 9; 0,5 - 3,0 Са; 2,5 - 3,5 РЗМ; 0,1 - 5,0 Яг; Ре - ост., который в количестве 20 от веса обрабатываемого металла подавался на дно ковша перед разливкой. Заливка металла в песчаные формы производилась при 1360 - 1380 С. Химические составы чугунов опытных плавок и состав чугуна-прототипа приведены в таблице.Из чугунов исследуемых составов были изготовлены образцы для испытания на машине трения СМЦ, Испытания проводились при нагрузке в трущейся системе 2 МПа по схеме диск-колодка. В качестве контроля использовали образцы иэ стали У 8, термообработанной на твердость 280 МПа. После испытаний на образцах приготавливались шлифы для металлографического анализа, Прочностные свойства определялись в соответствии с ГОСТ 1497 - 73,Как следует иэ полученных данных,при содержании стронция в предлагаемых пределах (образцы 2 - 4) достигается повышение степени сфероидизации графита и снижение коэффициента трения при высоких значениях прочностных свойств. При содержании элементов ниже нижнего предела в структуре чугуна выделяется структурно свободный цементит в виде пластин, что резко снижает прочностные свойства чугуна и степень сфероидизации графита, При увеличении содержания элементов выше верхнего предела в структуре чугуна происходит резкое снижение степени сфероидизации графита и его прочностных свойств.Из представленных в таблице данных следует, что использование предлагаемого состава чугуна для изготовления отливок, работающих в условиях трения и износа,по сравнению с прототипом позволит ловы- сить срок службы отливок. формула изобретения Чугун, содержащий углерод, кремний,марганец, медь, кальций, магний, фосфор,церий ижелезо, отл ича ю щи йся тем,1759939Железо остальное,Составитель С. КочевыхРедактор И. Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор А. Козориз Заказ 3159 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 что, с целью повышения степени сфероидизации графита и антифрикционных свойств чугуна при сохранении его прочностных свойств, он дополнительно содержит стронций и ри следующем соотношении компонентов,мас.о : углерод - 2,8 - 4,0; кремний - 1,5 - 3,0; марганец - 0,3 - 2,0; медь - 0,1 - 1,5; кальций - 0,03 - 0,10; магний - 0,03 - 0,08; фосфор - 0,1 - 0,3; церий - 0,01 - 0,10; строн ций - 0,001 - 0,05; железо - остальное.