Лигатура

.8)тельство СССР35/00, 1980.льство СССР35/00 1982. ится к метал составам л рикционных сннжа АлюминийФосфорарганецолибденерий 1617 10 8 -5 АзотЖелезо Остально ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(57) Изобретение относлургии, в частности ктур для производстваИзобретение относится к металлургии, в частности к лигатурам для обработки фосфористых износостойкихчугунов, используемых для изготовле-.ния деталей тормозных устройств.Цель изобретения - повышение Арикционных свойств чугуна,Цель достигается тем, что лигатура, содержащая медь, алюминий, фосфори железо, дополнительно содержит марганец, молибден, церий и азот приследующем соотношении компонентов,мас.7.:Медь 12- 20 чугунов. Цель изобретения - повышение фрикционных свойств чугуна. Лигатура содержит медь, алюминий, фосфор,железо, марганец, молибден, церий иазот при следующем соотношении компонентов, мас.7." медь 12-20; алюминий7-12; фосАор 10-16; марганец 12-17;молибден 6-10; церий 3-6; азот 2-5;железо - остальное, Дополнительныйввод в состав лигатуры марганца,молибдена церия и азота способствует повышению на 25-303 фрикционных и механических свойств чугуна за счет повышения степени сфероидизации перлитав его структуре. 1 табл. Дополнительное введение марганца обеспечивает существенное измельчение структуры чугуна, повышение его твердости и износостойкости, сфероидиэа-, цию перлита в структуре, что значительно повышает фрикционную теплостойкость. Его содержание в лигатуре определено экспериментально. При кон" центрации марганца до 12 мас.Х повышение твердости, износостойкости,фрикционных свойств недостаточно, а при увеличении его содержания более 17 мас,Х снижаются пластические и, Арикционные свойства и коэАфициент трения, увеличивается отбел иШ ется удароустойчивость.Молибден измельчает структуру и. повышает твердость, коэффициент трения, Ьрикционную теплостойкость, но при содержании его более 10 мас.7 увеличивается отбел чугуна и образо3 1507844 4ся контактная выносливость и коэфйициент трения, а при увеличении концентрации алюминия более 12 мас.%5снижаются усвоение компонентов лигатуры, твердость, Арикционная теплостойкость.Фосфор в составе лигатуры обеспечивает повышение .твердости, износостойкости и коэффициента трения.Приконцентрации Аосфора до 10 мас.%увеличение коэффициента трения,твердости, износостойкости недостаточно,а при концентрации более 16 мас.%снижается однородность структуры,увеличивается отбел, количество усадочных раковин и снижаются Арикционная с- теплостойкость и износостойкость.Опытные плавки лигатур проводят20 в индукционных печах с тиглем емкостью 150 кг методом переплаваэлектролитической меди, алюминия,Аерройосйора, Аерроцерия, Ферромарганца и Аерромолибдена, Лигатуру при25 1120-1130 С разливают по Формам.В таблице приведены составы выпа- лавленных лигатур и результаты испыю- танин оЛигатуру испытывают при микролеги 30 ровании Арикционного чугуна, содержащего,мас.%: углерод 3,6; кремний 1,6;марганец 0,7; Фосйор 0,08-0,1; никельдо 0,2; сера до 0,10; хром 0,04.-0,08;железо - остальное. Лигатуру вводят35 в ковш нри выпуске чугуна из вагранки под струю при наполнении ковша ме"таллом на 1/3 его высоты в количестве 0,75-1,0% от массы заливаемогорасплава. Температура чугуна 1350 -1360 С. вание в структуре цементита, что сни жает ударную вязкость и контактную выносливость. При содержании молибде на до 6 мас.% его влияние на твердость, износостойкость и фрикционные свойства несущественно.11 ерий модифицирует структуру чугу на, повышает степень сйероидизации граАита и перлита, что повышает меха нические и Арикционные свойства чугуна. При концентрации церия до 8 мас.% модифицирующий эффект лигату ры и Фрикционные свойства чугуна ниэ кие, а при увеличении его содержания более 12 мас.% повышаются хрупкость и содержание неметаллических включе ний в структуре, снижаются пластиче кие и Арикционные свойства чугуна.Азот образует нитриды и карбонит риды в чугуне, повышая твердость и коэйфициент трения, а также из мельчает структуру. При концент рации азота до 2 мас.% степень сАероидизации перлита и Арикционные свойства чугуна недостаточны, а при концентрации более,5 мас.% увеличив ется содержание неметаллических вкл чений по границам зерен, снижаются динамическая прочность и эксплуатационная стойкость Арикционных изделий.Медь в составе лигатуры обеспечи вает измельчение структуры микролегированного чугуна и стабилизацию и сфероидизацию перлита металлической основы, повышает твердость, износостойкость и контактную выносливость способствует повышению предела проч ности при растяжении. При концентра 40 ции меди до 12 мас.% твердость,контактная выносливость, Фрикционные свойства и предел прочности чугуна при растяжении недостаточны, а при концентрации меди более 20 мас.% 45 ухудшаются технологические свойства, увеличивается ликвация, снижаются предел выносливости, износостойкость, коэффициент трения и однородность структуры. 50Содержание алюминия в составе лигатуры снижено до 7-12 мас.%, что способствует уменьшению его грайитизирующей способности на микролегированный чугун и повышению Фрикционных 55 и механических свойств. Нижний предел содержания алюминия 7 мас,% ограничивает повышение отбела, при более низком его содержании снижаютДля определения фрикционных свойств отливают кольцевые образцы длиной 40 мм, наружным диаметром 35 мм и внутренним диаметром 15 мм. Механической обработкой из этих литых проб получают образцы длиной 15 + 0,2 мм для определения Фрикционных свойств. Для определения механических свойств отливают стандартные технологические пробы ф 30 мм.Степень перлитизации структуры определяют у основания трапециевидных проб сечением 20 х 10 х 30 мм и высотой 80 мм.фрикционные свойства определяют на кольцевых образцах высотой 15, 0,2 мм, внутренним диаметром 20 Н 11 + + 0,01 и наружным диаметром1507844 6овале 20 - 50 С. Все полученные дан-.ные, включая Фрикционную теплостойкость, относительную фрикционную износостойкость и коэффициент трения5при Фрикционном износе, характеризуют Фрикционные свойства микролегированных износостойких чугунов.Как видно из таблицы, использование предлагаемой лигатуры для микролегирования чугуна обеспечивает повышение степени сфероидизации перлита,твердости, износостойкости и фрикционных свойств в большей степени,чемизвестная лигатура. са иа установке для испытания материа лов на трение УМТ.на испытуемых образцах обрабатывают искусственные базовые поверхности (вырезают лунки в соответствии с ГОСТ 17434-72), от которых отсчитывают расстояние до рабочей поверхности. Продолжительность одного цикла при определении Фрикционной теплостойкости 30+0,2 мин,Частота вращения подвижного шпинделя образца) 1500-2500 мин , На каждой ступени частот (1500, 2000 и 2500 мин -) измеряют момент трения и данные используют для определения 15 коэффициента трения по Формуле Р = = М/1,2 Р, где М в .среднее значение момента сил трения, Н см; Р - нагрузка на образцы,Н.В таблице приведены абсолютные 20 значения фрикционных свойств и характеристики структуры испытанных чугунов, обработанных известной и предлагаемой лигатурами,При измерении Фрикционной тепло стойкости температура в зоне трения колебалась в диапазоне от температуры окружающей среды до 800 фС при удельной нагрузке на образец 3000 - 3500 Н а при оценке относительной 30 износостойкости удельная нагрузка составляла 610 - 670 Н и температура в зоне трения колебалась в интерФормула изобретения Лигатура, содержащая медь, алюминий, Фосфор и железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения Фрикционных свойств чугуна, она дополнительно содержит марганец,молибден, церий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.Х:Медь 12 - 20 Алюминий 7 - 12 Фосфор 1 О - 16 Молибден 6 - 10 Церий 8 - 12 Азот 2-5 Марганец12 - 17 Железо Остальное.1507844 Х Мс 3 а ю сччЮСом л ф о ю о 1 о мм 1 м м 1 ЮС1 1 1 1 ю лсч-сч ъМ СЧ СЧ СЧ ъФ а е О СЮСС 1о х хцо во. ало СЧ ЮМс 11 О а ф О Ссчввм 1 л сч фл лсч а сч сч сч сч сч сч сч М 1 О М 1л еМ юъфффм 3 м СЧеМСЧ еМ Ю МММЪММЪМ 1 л лллллл Э й м меО ОООООС 1 мс ве е е е е р о о охнч ф О О а фОО-сч . сч сч сч м ем 1 а