Чугун

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 05.0181 (21) 3230783/22-02 ф 3) М, Кд,З с присоединением заявки Но С 22 С 37/10 Гоеударствеиийй комитет СССР ио делам изобретений и открытий(23) Приоритет -53 УДК. 669.13- -018.2 (088,8) Опубликовано 15,1 132, Бюллетень М 42 Дата опубликованиЕ описания 15,11.82 ггФ о,) Заявит Изобретение относится к че таллургин, в частности к сост носостойких чугунов, предназн для изготовления деталей, раб в условиях абразивного износа пример цилиндровых втулок бур осеи ной вам ченн тающи на- вых тойкость чугуна. Поркание меди выспользованиикачестве шихты.близкимсущи остсостава жает износщенное содложнение визводстваНаиболетехническохимическогоУглеродКремнийМарганец зывает осотходов пр х сосов Из тавачугунес. В: ст ческого со 0 ся позыа, предия детаабразнвн являети чугун ото влен условиях ель дости ащий угле м, молиб зо, соде соотноше етен ойко ия ст зг 20 гается тем, род, кремден, ванаржит компонии, вес.Ъ:,2,8-3,00125-0,50 2 1 ЭфУглерод 2.,5-3,0 Кремний 0,8-1,5 Марганец 1,5-3 0 Хром 15-2 ВМолибден 0,2-08 Ванадий 0,2-0,6 Никель 1,5-3,0 Титан0,06-0,09 Медь 1,5-3 О Магний 0,5-0,9 Железо Остальное Однако известный. чугун имеет низ кую износостойкость, вследствие высокого содержания кремния, что приводит к распаду аустенита в области высоких температур с образованием менее износостойких продуктов распада, имеет повышенное содержание никеля и марганца, которые стабилиз руют остаточный аустенит и увеличивают его количество, что также сн МолибденВанадийНикельЖелезоОднако этот чутвердость, ио недойзиосостойкость.Целью иэобрщение износостназначенного длялей, работающих вго износа.Поставленная цчто чугун, содержний, марганец, хрдий, никель и желненты в следующемУглеродКремний к иэобретению по и является чугун 23, вес.Ъг 3,4-3,8 0,8-1,0 0,3-0,6 29-31 0,2-0,4 0,2-0,3 0,8-1,0 Остальное н имеет высокую таточно высокую973655 Микроструктура после закалки на воздухе состоит из мартенсита,около 10-15 остаточного нестабильного аустенита и сложных первичных и мелко- -дисперсных вторичных карбидов хрома, молибдена, ванадия.В таблице представлены результаты испытанийИзносостойкость чугунов выражена коэффициентом К, равным отношению потери веса эталона к потере веса исследуемого образца при износе. Износостойкость поЛучена на образцах, закаленных иа воздухе от 980-1000 С и отпуска при 2000 н течение 4 ч. Твердость НВС-60. Состав чугуна, вес. Предлагаевий Изнестный2 3 3,00 3,50 2,80 2,90 УглеродКремнийМарганецхром 0,85 0,50 0,38 0,25 0,60 0,47 О,ЗО 0,51 27,66 29,31 30,00 26,00 0,40 Ок 29 0,60 0,49 Молибден Марганец 0,30-0,60Хром 26-30Молибден От.4-0 6Ванадий 0,4-0.,6Никель . 0,4-0,6Железо Ост,ьное 5Чугун н качестве. примесей может содержать серу до 0,04, Фосфор до 10,04, вес,;Высокая износостойкость предлагаемого чугуна достигается тец, что при1 О повышении содержания молибдена и ва" надия упрочняется матрица, измельчаются карбиды и увеличивается их количество, пониженное содержание кремния предотвращает распад аустенита н 15 области высоких температур, вследствие чего чугун после закалки на воздухе имеет прочную мартенситную матрицу с вкрапленными вторичными карбидами хрома, молибдена и вана дия и небольшое (10-15) количество. нестабильного остаточного аустенита, оптимальное содержание никеля пре-. дотвращает стабилизацию аустенита,. стабильный остаточный аустенита отри цательно влияет на износостойкость, содержание углерода обеспечивает оптимальное количество и дисперсность карбидов.Чугун можно выплавлять в индук ционной или электродуговой печи.При выплавке чугуна в электродуговой печи используются отходы производства, углеродистого и легирован-. ного лома с добавлением чугуна .и Феррохрома или сплавлением углеродистых ОтхОдОВ с чугуном и феррохромом. В завалку дается известь в, количестве 1,5-2,0 от веса шихты, После полного расплавления шлак обрабатывается алюминиевым порошком (5 кг/т) . Окончательное раскисление сплава производится в ковше алюминием иэ расчета 0,2-0,4 кг/т. Температура металла в печи перед ныпуском не менее 14900 С. 45Чугун выплавляют в 60-кил;.ограмовой индукционной печи, При планке чугуна в индукционной печи компоненты вводят н следующей последовательности: на дно тигля загружают никель, затем Ферромолибден, чугун,лом и феррохром. В период плавленияпечь включают на полную мощность,причем через каждые 15-20 мин шихтуосаждают для предотвращения зависания. Феррованадий для легированиявводят в последнюю очередьМеталлперед выпуском из тигля раскисляюталюминием. Расход алюминия 1 кг/тТемпература чугуна при заливке Форм1380-1400 С.В сухие песчаные Формы отлиты заготовки диаметром ЗО и нысотой 400 ьщ,а также пробы для механических испытаний стали по ГОСТ 977-75Изкруглых заготовок вырезают пробы высотой по ЗО мм для термической обработки и определения твердости имикроструктуры. Из проб для механических испытаний вырезают пластиныразмером 70 ф 20 7 мм, которые послезакалки на воздухе от 980-10000 С иотпуска при 200 С и шлифования подвеггаются испытанию на износостойкость по схеме Бринелля-Хаворта,т.е. при истирании абразивом, проходящим между вращающим диском с резиновым кольцом и испытуеьим образцом - пластиной, прижатым к нему,В качестве абразива. применяют корундовый песок зернистостью 0,2-0,3 мм.Эталон - сталь СтЗ в нормализованномсостоянии,973655 Продолжение таблицы Состав чугуна,вес.Ъ1,00 Остальное Остальное Остальное Коэффициентизносостойкости, К 8,50 8,80 8,60 5,50 Составитель В.Муравьев Техред М.Коштура Редактор И.Митровка Корректор Г.Рваетник Заказ 8620/31 Тираж 660 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписноешаив Ьфклиал ППППатент ф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Приведенные результаты испытаний показывают, что предлагаемый чугун имеет значительно.меньший разброс по твердости,что приводит к стабилизации износостойкости.5Использование предлагаемого чугуна за счет повышения износостойкости поюншает долговечность деталей машин и уменьшает их расход, повышает межремонтный срок службы обо- ЗО рудования, сокращает простой машин на замену и .ремонт изношенных деталей, снижает фонд зароботной плати. Ожндаеьнй экономический эффект от использования предлагаемого изобре тения составляет 50000 руб/год.формула изобретенияЧугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, никель и железо, о т л и ч а - в щ и й с я. тем, что, с целью повышения.износостойкостн, компоненты взяты в следующем соотношении, вес.Ъ:Углерод 2,8-3,0Кремний 0,25-0,. 0Марганец О, 30-0,60Хром 26-30Молибден 0,4-0,6Ванадий 0,4-0,6Никель 0,4-0,6Железо ОстальноеИсточники информации, принятые во внимание прн экспертизе1Авторское свидетельство СССР В 763482, кл. С 22 С 37/10, 1980.2. Гарбер М.Е. Отливки иэ белых износостойких чугунов, М Машиностроениеф, 1972, с. 12-13.