Чугун с шаровидным графитом

О П И С А Н И Е (1 о 956593ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцивлмстическикРеспублик(5)М. Кл,с присоединением заявки М С 22 С.37/04 Ьеударютаанный кюмнтет СССР нв дедам нзюбретеннй и юткрытнйДата опубликования описания 07.09.82(72) АвТоры И,Г. Неижко и Л,А. Белинская ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТ Изобретение относитгиив частности к разизготовления тормознырожного транспорта,Известны фрикционные чугуны с пластинчатым и шаровидным графитом (1.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является чугун с шаровидным графитом 2 следующего химического состава, вес.%:Углерод 2,5 - 4,0 Кремний 4,6-6,1 Марганец 0,2 - 0,5 Магний 0,03 - 0,1 Кальций 0,005-4),05 ся к черной металлур.работке материалов для:х колодок железнодо. 2,5-4,0 4,6-6,1 0,3-0,8 0,3-0,8 0,03 - 0,1 ,005-0,05 0,01-0 Остальн имеет коэффициент бандажной сталью эффициента трепи енении материала ных колодок локо орнодобывающей и РедкоземельныеметаллыЖелезоСера, хром, никель, м 01 - 0,5 Осталь- примеси в ко. личестве до В отличи имеет более0,1%, высокое со редлагаемый чугунжанне фосфора,РедкоземельныеметаллыЖелезоИзвестный чугунв паре с рельсовой н0,34. Эта величина кодостаточная при прим, вов, работающих в г ной промьппленности, где требуются более вы. сокне фрикционные характеристики материала для обеспечения надежности торможения.Целью изобретения является повышение коэффициента трения и износостойкости.Укаэанная цель достигается тем, что компо. ленты чугуна, содержащего углерод, кремний. марганец, фосфор, магний, кальций, РЗМ, желе. зо й примеси, взяты в следукнцих соотношени. ях, вес,%:УглеродКремнийМарганецфосфорМагнийКальций 0956593 4фикатором ЖКМКс последующим вторич. ным модифицированием дробленным ферросилицием ФС 75, РЗМ вводят в виде лигатуры СийтМиш - 1,Составы сплавов приведены в табл, 1.В табл. 2 приведены коэффициенты трения и Линейный износ в режимах установившегося трения.В табл, 3 приведены те же характеристики в режиме торможения и длина тормоз. ного пути. Как следует из таблиц, коэффициент трения для всех чугунов в пределах заявляемого состава больше, а линейный износ меньше (в среднем на 15 - 20%), чем у сплава состава прототипа.Высокие фрикционные характеристики, износостойкость обеспечивают высокую надежность торможения при скорости до 100 км/ч.Экономический эффект от внедрения предложенного чугуна за счет повышения срока службы колодок составляет 20 - 25 р на 1 т колодок. Таблица 1 Содержание элементов, вес.% Твердость НВ, кгс/мм Пределпрочностипри растяженииб 10" н/м Состав Мп Р М 9 СаРЗМ Предлагаемый 321-330 223-229 293-302 30-32 6,1 0,8 0,8 0,1 0,05 0,5 4,0 4,6 0,3 0,3 0,03 0,005 0,01 22-25 30-32 2,5 5,3 0,5 06 0,06 0,025 0,20 4,9 0,28 0,05 0,03 0,02 0,02 3,2 Известный 2,9 Таблица 2 Состав Коэффициент трения, при скорости,м/с 0 2 1 редлагаемый 0,38 - 0,42 0,42 - 0,48 0,38 - 0,44 0,41 - 0,46,36 - 0,40 ,38 - 0,40 5,5 2 - 0,34 0,30 - 0 звестны 3При введении в чугун фосфора в указанных количествах образуются фосфиды железа, наличие которых приводит к повышению коэффициента трения. При содержании фосфора ме. нее 0,3% количества образуюцихся фосфидов недостаточно для повышения коэффициента трения, а при содержании фосфора более 0,8% снижается прочность, повышается хрупкость чугуна, не наблюдается повышения износостойкости, 1 ОПовышение содержания марганца до 0,8 вес.% увеличивает твердость и износостойкость чугуна за счет легирования феррита. При содержании марганца более 0,8 вес.% понижается износостойкость чугуна, что связано с превращением а железа в ужелезо в трущемся поверхностном слое, Чугуны выплавляют в индукцион. ной печи ЛПЗ - 60 с кислой футеровкой тигля. В качестве исходных шихтовых материалов применяют литейные чугуны ЛК 2 иЛК 5. Дошихтовку до нужного состава по кремнию проводят ферросилицием ФСК 5, а по фосфору - феррофосфором ФФ, Модифицирование проводят в раэлйвочном ковше модиЛинейный износ, мкм/км,при скорости м/с6 Таблица 3 956593 Длина тормозногопути, м, прн скорости, м/с Линеиныи износ за 10 ц мкм/м при скорости,м/сКоэффициент трения прн скорости,и/сСостав 15 25 1" 15 25 Предлагаемый 98 0,36-0,42 0,34-0,39 94 0,33-0,36 0,32-0,37 114 0,35 - 0,40 0,34 - 0,36 104 535 520 118 667 650 108 542 530 0,3 - 0,25 118 121 0,31 - 0,37 675 Известный 659 Формула изобретенияЧугун с шаровидным графитом, содержащийуглерод, кремний, марганец, фосфор, магний,кальций, редкоземельные металлы и железо,о т л и ч а ю щ и й с я ем, что, с цельповышения коэффициента трения и износостойкости, он содержит компоненты в следующемсоотношении, вес.%:Углерод 2,5-4,0Кремний 4,6-6,1Марганец 0,3-0,8Фосфор 0,3-0,8 Магний 0,03 - 0,1Кальций 0,005 - 005Редкоземельныеэлементы 0,01 - 0,5ю 25 Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Красельский И, В., Виноградова И. Э.Коэффициенты трения. М Машгиз, 1972.2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 287936/22 - 02, кл. С 22 С 37/04,1980. Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открыпгй 113035, Москва, )К - 35, Раушская наб., д. 45