Чугун

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 09) (11) 37/ 51)4 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВСЕ 0%7 Н ПИСА ИЗОБРЕТЕН И ЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к металлургии специальных антифрикционныхчугунов повышенной износостойкости,работающих в узлах трения со смазкойв условиях высоких линейных скоростей и удельных давлений, Целью изобретения является повьшение твердостив литом и термообработанном состоянии. Предложенный чугун содержит,мас.7: углерод 2,5-2,9; кремний 3,33,6; марганец 0,4-0,8; сурьму 0,0150,02; железо - остальное, Использование предложенного чугуна позволяетполучить НВ. 202-266, а НЕС 48-52.2 табл.1 13574Изобретение относится к металлургии специальных антифрикционных чугунов повышенной износостойкости, ра" ботающих в узлах трения со смазкой5 в условиях высоких линейных скоростей и удельных давлений, например, в узлах насосной группы малогабаритных компрессоров ротационного типа.Цель изобретения " повышение твер дости в литом и термообработанном состоянии,Предлагаемый чугун содержит углерод, кремний, марганец сурьму и железо при следующем соотношении,мас. :Углерод 2,5-2,8Кремний 3,3-3,7Марганец 0,4-0,8Сурьма 0,015-0,02Железо Остальное 2 бПримеси: сера До 0,1фосфор До 0,1Выбранное количественное соотноше ние углерода, кремния н марганца обусловлено получением чугуна, который обладал бы улучшенными технологическими и повышенными физнко-механическими свойствами и однородной структу- З 0 рой как в литом, так и в термообработанном состоянии.Сурьма, влияя на повышение содержания связанного углерода, вместе с тем уменьшает количество графита, чтс35 влечет за собой повышение твердости чугуна, а при принятом соотношении химических ингредиентов обеспечивает получение однородной ферритно-перлитной структуры, которая позволяет получать после закалки твердость 50- 55 НВС и равномерную игольчато-мартенситную структуру.П р и м е р. Для изучения свойств предлагаемого чуГуна выплавляют чугу ны трех составов содержанием основных компонентов на трех уровнях: низком, среднем и высоком, а также два состава чугуна содержанием основных компонентов (С, 810 Мп) на нижнем и верхнем уровнях, а микродобавку сурьмы на уровнях; ниже нижнего и выше верхнего, Для сравнительных исследований используют известный состав содержанием ингредиентов на среднем55 уровне, содержанием алюминия 0,01%.Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, сурьму н железо, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения твердости в литом и термообработанном состоянии, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас. ;УглеродКремнийМарганецСурьмаЖелезо 2,5-2,8 3,3-3,6 0,4-0,8 0,015-0,020 Остальное 50Чугуны плавят в индукционной печипромышленной частоты с кислой футе- .ровкой, В качестве шихты используют:чугун литейный ЛК, отходы мягкойстали 08 КП, возврат собственного производства, ферросилиции ФС 75, Приэтом сурьму вводят на дно ковша подструю металла. Образцы заливают всырые песчаные формы, Полученные отливки роликов проходят предварительную механическую обработку, термообработку, закалку и отпуск, а затемокончательную механическую обработку.Для исследования влияния химического состава на структуру и свойствапредлагаемого и известного чугуновотбирают по 15 образцов от каждойплавки (партии)Полученные сравнительные результаты исследований приведены в табл,1и 2,Как видно из табл. 2, исходнаяструктура известного чугуна до термической обработки неоднородна. Термическая обработка иэ-эа наличия в составе алюминия не исправляет неоднородность структуры, чем и объясняется получаемая пониженная твердость,Вывод иэ состава алюминия и выбранное количественное соотношение всехкомпонентов сплава способствуют обеспечению однородной структуры, повышенной твердости и как следствие этого снижению износа деталей. При этомнаблюдается еще и некоторое повышениестойкости металлорежущего инструментапри предварительной обработке деталейна токарном станке,Кроме того, улучшается шлифуемостьдеталей из предлагаемого чугуна против известного,Формула изобретения1357450 Та блица 1 Содержание компонентов, мас.% Чугун 8 Ь гредиентов Известный ф 2,56 3,32 0,54 0,015 Остальное Средний Предлагаемый 0,4 0,0015 -иНижний 2,5 3,3 2,65 3,5 0,65 0,0170,8 0,02 Средний Верхний 2,8 3,7 Ниже 0,4 0,01 2,5 3,3 нижнего Вышеверхнего 0,8 0,03 2,8 3,7Известный чугун содержит дополнительно 0,017 алюминия. Таблица 2 До термообработки Чугун Уровеньсодержания инПосле термообработки Микроструктура Твердость,НВ Твердость,НКС Микроструктура гредиентов Известный Средний 96-105 Предлагаемый Нижний 202-239 45,5-47 Троостомар- тенсит 213-242 46,5-48 Троостомар- тенсит Средний Уровеньсодержания инГрафит: форма нестан-.дартная, Гр 7, Гр 8,Граз 25, Граз 45,Граз 60. Матрица П 15 (Ф 85) в зоне литника, в остальной части П 35 (Фе 65) включения На глубине 2-3 мм включения (цементнт) Графит: форма нестандартная, Гр 7, Гр 8,Граз 15, Граз 25Иатрица П 351357450 Продолжение табл. 2 После термообработки До термообработки ЧУ 1 ун Иикр остр ук тура Микроструктура 46-50 219-266 Верхний Ниже 189-204 Троостомартенсит нижнего Вышеверхнего 272-298 46-52 Составитель Н.Шепитько Редактор Н.Рогулич Техред И.Попович Корректор В.БутягаЗаказ 5971/24 Тираж 605 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производсгвенно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 Уровеньсодержа"ния ин"гредиентов Твердость,НВ Графит: форма нестандартная, Гр 7, Граз 15Матрица: П 50 (Фе 50)П 90 (Фе 10) ГраФит: Форма нестандартная, Гр 8, Гр 9,Граз 25, Граз 45Матрица; Пго (Фе 80)П 30 (Фе 70) Графит: Форма нестандартная, Гр 7, Граэ 15Матрица:П 70 (Фе 30)П 90 (Фе 10) Твердость,НВС Мартенсит,троостит пограницам зерен Мартенситтрооститпо границамзерен