Чугун с шаровидным графитом

Союз Соеетских Социалистических Ресоублнн(23) ПриоритетОпубликовано 30. сударстееннын комитет овета Министров СССР о делам изобретений 53) УДК 669.1378478274721 891855112,76, бюллетень4(088.8 и открыти публикования описания 01,02 72) Авторы изобретения алон и О. М. Степанов Неижко, Л. В нститут проблем литья АН Украинской ССР) Заявител 54) ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ Изобретение относится к облметаллургии, в частности к разрфрикционных материалов длятормозных колодок подвижногоэлектромагнитным,способом тормИзвестен чугун следующегосостава, вес. %: го х 1 мщческого сти чер пои ботке новых изготовления состава с ожен,ия. 5 химическогоследую 2,7 - 4 1,4 - 3,5е более О,0,01 - 0,040,08 - 0,30,01 - 0,12Остально ые металл Чугун в качестве примесеи содержит (вес. %): хром не более 0,1; фосфор не более 0,14, серу до 0,02.Чугун обладает хорошими фрткционными свойствами и высокойизносостойкостью при механической системе прижатия материала к контртелу.При электромагнитном спОсобе прижатия материал колодки наряду с хорошими фрикционными характеристиками должен обладать,повышенной магнитной проницаемостью.К недостаткам известного чугуна относитсяРОНИЦаЕМОСТЬ Рмакс ДО ьные металл й чугун может содер,005 - 0,02; фосфор В качестве примесжать (вес. %): сер0,12 - 0,4,Чугун в литом состсвойства:Предел прочностОтносительное удТвердость НВ, кгИзвестный чугун очугунам с высокой истойко стью,Наиболее близктсмтению по техническомому результату явл нии,имеет следующие 2 и, кг/мм линение, /мм ТНОСИТСЯ зносо- и 60 -низкая магнитная пгс1400 - . Наличиэ 255нитным 2 э ЗИОННО Й око Относительн 0,3% накома- рлитв кол,ичеспве 0,08 -изации врафита, оную проницаемосие фрикционных п одержания кальция пособствует сфероид езко снижает магии ериала. Использован к описываемому изобресущности,и достигаеется чугун с шаровид- ЗЭ УглеродКремнийМарганецМагнийКальцийРедкоземМедьЖелезо 2,8 3,63,5 - 5,00,5 в 1,5,01 - 0,150,5 - 2,5Остально ным графитостава, вес. %: Углерод Кремний Марганец Магний Кальций Редкоземе Железо п 11 540936540936 Таблица 1 Плавка, о Элеменгы 3,40 3,10 0,04 0,04 0,40 0,03 3,60 3,20 0,03 0,03 0,30 0,03 3,50 3,30 0,01 0,05 0,50 0,03 3,60 2,90 0,03 0,04 0,30 0,03 Углерод Кремний Магний Кальций МарганецРЗМ Примеси: 0,02 0,05 0,02 0,05 Нет 0,01 0,02 0,01 Следы Следы Нет ХромфосфорСераМедьНикель 0,03 0,02 0,01 Следы Нет Нет Следы 0,04 0,02 0,05 Нет БарийЖелезо Нет Следы ОстальноеПредел прзчностина разрыв (кг/мм 2)образца,Относительноеудлинение (уо)образца, Ло Чугун,полученныйплавкой,ПредельноеПреПредельное значение Твердость НВ (кг/мм) образца,дельное значение значение1 2 3 23 1 1 2 1 345 48 45 51 45 47 51 7,1 5,6 8,8 5,6 6,4 6,9 173 169 169 162 174 162 169 158 17 181 2,5 - 9,0 155 в 2 53 49 47 51 49 51 50 50 50 7,8 6,4 2,9 162 178 180 7,26,9 7,2 181 172 78 179 174 186 169 175 6,9 7,8 6,9 174 174 179 Известный 46 - 55 2,5 - 7,5 17 - 197 ных чугунов в качестве тормозных колодок с электромагнитным способом прижатия, когда последняя служит магнитопроводом, резко снижает надежность торможения, не экономично и в ряде случаев вообще недопустимо.С целью улучшения магнитной проницаемости и экаплуатационной стойкости материала в условиях торможения с электромагнитным способом прижатия колодки к бандажу или рельсу предложен новый чугун с шаровидным графитом следующего химического состава, вес, %:Углерод 2,8 - 4,0Кремний 2,8 - 4,5 Марганец 0,2 - 0,5 Магний 0,03 - 0,06 Кальций 0,03 - 0,05 Редкоземельные металлы 0,02 - 0,04 Железо Остальное Хорошие фрикционные характеристики предложенного чугуна вместе с высокой магнитной проницаемостью позволяют использовать его в качестве колодок с электроматнитным способом прижатия, Предложенный Чугун в качестве примесей может содержать (вес, %): фосфор 0,01 - 0,05; серу 0,005 - 0,02; хром, медь, никель и др. не более О,.5 В отличие от известного чугуна с шаровидным графитом в предложенном чугуне содержится уменьшенное, количество кальция 0,03 - 0,05%, Магнитная проницаемость чугуна при уменьшении содержания кальция до 10 0,05% резко повышается, количество кальция не менее 0,03% .необходимо и достаточно для образования глобулярного графита в чугуне. 15 В табл.приведены составы предложенного чугуна.Механические свойства,предложенного иизвестного чугунов с шаровидным графитом гвриведены в табл, 2,23 Структурный анализ показал, что послетермической обработки по режиму: нагрев до 950 С, выдержка 4 час, охлаждение вместе с печью до 600 С при скорости 50 С в час и дальнейшее охлаждение на воздухе, опытный 25 чугун имеет ферритную структуру с глобулярным графитом без пор и выраженных макро- и микронеоднородностей.Испытания фрикционных характеристик иизносостойкости предложенного чугуна в па ре с рельсовой и бандажной сталью показали устойчивый коэффициент трения 0,29 - 0,34 в режимах установившегося трения при различной скорости скольжения и при механической системе прижатия и при прижатии под 35 действием электромагнитных сил. В режиметорможения, при электромагнитном прижатии, путь до полной остановки уменьшается на 6 - 9% по сравнению с применяемой в настоящее;время сталью ст. 3 и в 1,5 - 4 раза 40 по сравнению с известным чугуном; при механическом прижатии путь торможения у всех трех материалов почти одинаков.Износостойкость образцов предложенногочугуна,при электромагнитном торможении на 45 50 - 250% больше, чем у известного чугуна.Таблица 2 чугун в паре с рельсовой,и бандажной сталью обеспечивает высокую надежность торможения на диапазоне скоростей от 0 до 00 им/час и,сокращает длину тормозново 65 пути.540936 нпя магнитной проницаемости и эксплуатационной стойкости, его компоненты взяты в следующем соотношении, вес. %: 10 Составитель Г. ДудикТехред А. Камышникова Корректор Л. Денискина Редактор Н. Суханова Заказ 3080/7 Изд1916 Тираж 764 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 Большее в уделвном соотпошспии содержание кремния повышает износостойкость колодок из предложенного чугуна на 30 - 150% по сравнению с применяемыми в настоящее время материалами. Формула изобретенияЧугун с шаровидным прафитом, содержащий углерод, кремний, марганец, магний, кальций и редкоземельные металлы и железо, о тл и ч а ю щи й,с я тем, что, с целью ловышеУглеродКремнийМа,рганецМагнийКальцийРедкоземельные металлыЖелезо 2,8 - 4,0 2,8 - 4,5 0,2 - 0,5 0,03 - 0,06 0,03 - 0,05 0,02 - 0,04 Остальное