Чугун

(19) (11) 7/00 151) С 2 отлич с целью пов осостойкост ки при сохр ной обрабат сти отливки в следующем ющий ьааенияотбеленнении ываемосфион содер соотноше 3,3-3,82,2-3,00,05-0,450,05-0,600,02-0090,1-),0Оу 02-0,06 ы О, 003-0, 050 ЯОстальное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТ(56) 1.Авторское свидетельство СССР М 238788, кл. С 22 С 37/10, 1969.2.Авторское свидетельство СССР 9 450494, кл. С 22 С 37/00, 1974. (54)(57) ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, . никель, магний, редкоземельные элементы и железос я тем, что 1твердости и изной части отлиудовлетворителнеотбелЕнной чжит компонентынии, мас.Ъ:УглеродКремнийМарганецХромМолибденНикельМагнийРедкоземельэлементыЖелезоИзобретение относится к металлургии сплавов, в частности к разработ- ке химического состава чугуна для деталей с отбелом, работающих в узлах трения и испытывающих повышенные контактные напряжения, например, для элементов газораспределительного механизма двигателей внутреннего сгорания.Известен чугун 1, содержащий, мас,: 10Углерод 3,0-3,5Медь 3,0-3,8Кремний 0,3-0,4Марганец 0,1-0,2Никель 0,1-0,3 15Хром 0,2-0,3Молибден 0,1-0,3Сера До 0,10Фосфор До 0,10Железо Остальное 20Однако известный чугун недостаточно износостойкий.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является чугун 2содержащий компонентыв слецующем соотношении, мас.: 2,8-3,62,0-3,20,5-1,20,3-1,20,3-1,20,07-0,50,1-0,60,005-.0,10,005-.0,150,02-0,070,01-.0,8Остальное УглеродКремнийМарганецНикель 30 МедьХромМолибденКальций.РЗММагнийБарийЖелезо 40Однако известный чугун не обеспечивает получение оптимальной твердости и износостойкости в отбеленныхчастях отливки,Целью изобретения является повышение твердости и износостойкостиотбеленной части отливки при сохранении удовлетворительной обрабатываемости неотбеленных частей отливки.тся тем 50Поставленная цель достигается тем,что чугун, включающий углерод, крем-.ний, марганец, хром, молибден, никель, магний, редкоземельные элементы и железо содержит компоненты вР: 55следующем соотношении, мас.;Углерод 3,3-3,8Кремний 2,2-3,0Марганец 0,05-0,450,05-0,60,02-0,09 600,1-1,00,02-0,06Редкоземельныеэлементы 0,003-0, 005Железо Остальное65 Сущность изобретения заключаетсяв повышении в предложенном чугуне(по сравнению с известным) среднегосодержания углерода (3,55 вместо3,2) и хрома (0,33 вместо 0,28)для увеличения количества карбиднойфазы в отбеленном слое, снижении содержания марганца (0,05-0,45 вместо0,5-1,2) для повышения равномерности твердости отбеленного слоя и молибдена (0,02-0,09 вместо 0,1-0,6),достаточного для обеспечения равномерности и стабильности свойств отбеленного слоя,а также исключения изсостава чугуна кальция и бария, снижения содержания никеля и меди, являющихся элементами-графитизаторами.Структура чугуна в отбеленныхчастях отливок характеризуется игольчатыми цементитом и карбидами и перлитной металлической основой, а вмедленноохлажденных - шаровиднымграфитом и перлито-ферритной металлической основой.Наличие на рабочей поверхностислоя игольчатых .карбидов, расположенных перпендикулярно. трущейся поверхности, способствует восприятию .значительных. давлений без разрушения карбидов. Сравнительно пластичная перлитная составляющая ледебурита повышает способность отбеленного слоя к деформации. Необходимаяструктура отбеленных зон, распределение в них карбидов, высокая твердость поверхности и, особенно, приповерхностных слоев отбеленной частиотливки .обеспечиваются выбранным .химическим составом чугуна. Перлитоферритная структура металлическойосновы .чугуна с шаровидным графитом,получаемая в .литом состоянии в мес- .тах отливок, подвергаемых .механической обработке резанием, а также внеобрабатываемых сечениях отливки,обеспечивает высокую прочность деталей и удовлетворительную обрабатываемость лезвийным инструментом,В таблице приводятся составы чугу.на с соответствующим содержаниемэлементов и его свойства.Чугун плавили в индукционной тигельной печи на шихте, состоящей излитейного. или передельного доменного чугуна, стального скрапа, возврата (литников) и ферросплавов: Феррохрома, ферросилиция, Ферромолибдена, Ферромарганца, Ферросплавы вводили после расплавления основнойшихты, Расплав подогревали до 14501480 С и переливали в промежуточныйковш для ввода магния и РЗМ при1380-1420 С.Магний. вводили в виде лигатурымагний-кремний-железо (7-8 Му;40-50 Я 1, остальное - железо), Расход лигатуры - 0,5-1,5 от массыжидкого металла.1100328 Содержание элементов, мас. Составчугуна,В С 81 Мп Мо Известный О, 1-0,6 0,5-1,2 0,07-0,5 2,0-3,2,8-3,6 Предложенный 0,02 ОВ 13 0,60 0,30 2,30. 3,60 3,30 0,06 0,05 3,0 0,09 0,05 0,45 2,2 3,80 Продолжение таблицы Содержание элементов, мас. Составчугуна,Р Ва Сц Мц РЗВ Известный 0,3-1,2 0,3-1,2 0,02-0,07 0,005-0,15 0,005-0,1 0,01-0,8 Предложенный 0,0080,050,003 О,05 0,40 0,50 ОВ 020 0,060 1,0 0,1 0,30 РЗМ - в виде силикомишметалла (45 Я 1; 4 А 1; 1,9 Са; 29,5 РЗМ). Расход сплава - 0,02-0,1.Как видно из таблицы, предложенный чугун превосходит известный по отбеливаемости, твердости отбеленных эон и износостойкости.Предложенный чугун может быть использован для изготовления распределительных валов, толкателей, рычагов клапанов, коромысел клапанов газораспределительного механизма двигателей внутреннего сгорания, атакже других деталей, работающихв узлах трения при повышенных контактнйх напряжениях.5 экономический эффект от внедрениячугуна предложенного состава эасчет повышения надежности и долговечности отливок составит свыше Щ 400 тыс руб110032 В Продолжение таблицы Свойства Твердость отбеленного слоя,ННС, наглубине,.мм тноситель- Обрабаая износо- тываестойкость мость Соста чугун Без о бела,4-1,6 50-285 звестный . 2,ела ПредЛожный 64 28 Н.О5311,5 53 277 2,70 75 2,47 14,5 И Е ; Износостойкость перлитного серого чугуна (эталона) была принята эа 1 П РИМЕ Составитель Н.Косторной Редактор Л,Повхан Техред М. Гергель Корректор Л ПилипеПодписное ого комитета СССР ий и открытий Раушская наб., д.4/5Заказ 4549/24 ВНИ 303 Филиал ППП Патент., г.ужгород, .Ул.Проектная,4 Глубина отбела,Тираж 603И Государствен делам изобрете Москва, ЖТвердостьзон не подвергнутыхотбелу, Н Удовле твори- тельна