Чугун

Союз Соаетскии Социалистических Республик(22) Заявлено 25,04,79 (2) 2757190/22-02с присоединением эвявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 15,03,81 Бюллетень Ж 10Дата опубликования описания 15. 0 3. 81 51 М лЗ С 22 С 37/10 Государственный. комитет СССР по дмвн изобретений и открытий(72) Авторы изобретения сМ. И. Карпенко, Е, И.Марукович, Н. И. Пожидаев и ф "К. Карпов Гомельский филиал Белорусского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института(54) ЧУГУН Изобретение относится к металлургии, в частности, к изысканию чугунов, изделия нз которых работают в узлах трения при отрицательных температурах.Известен чугун следующего хими= ческого состава, вес.Ъ:Углерод 3,25-4,0 Кремний 2, 4-2, 88Марганец О, 46-0, 7Еоафор О, 7-1, 1Медь 2,2-5,7Сера О, 01-0, 033 аагний 0,01-0,03Железо Остальное.Динамическая прочность этого чугуна при -40 С не превышает 0,6 кгси/см, а относительное удлинение - 2,3. Износ при трении со смазкой при удельном давлении 75 кгс/смк достигает О, 17 мг/смф.км 113Наиболее близким к изобретенйю по технической сущности и достигаемому результату является чугун следующего химического состава, вес.ЪУглерод 2,7-3,8Кремний 3,3-3, 8Марганец 0,4-0,65Молибден 0,2-0, 4 Магний 0,045-0,06Железо ОстальноеТакой чугун в качестве примесей 5содержит фосфор до 0,2 вес. % и серудо 0,02 вес.Ъ 1,23.Недостатками известного. чугунаявляются низкая динамическая прочность (0,7 кгс м/см при - 40 С) ипластичность ( относительное удлине-о 0 нне составляет 3,2 при - 40 С), атакже низкая прочность инедостаточновысокие антифрикционные свойства.В условиях трения скольжения сосмазкой ( скорость 2 м/с) в паре со 15 сталью 60 Г) в состоянии поставки приудельной нагрузке 125 кгс/смкскорость иенашивания чугуна составляетО, 237 мг/см км, а при удельной нагрузке 75 кгс/смт - О, 164 мг/смз. км.20 КоэфФициент трения в условиях тренияскольжения со смазкой 0,0078. Временное сопротивление чугуна прн - 40 Сосоставляет,41 кгс/ммзЦель изобретения - повышение фрик ционных свойств, пластичности и динамической проччости ев литом состоянии.Данная цель достигается тем, чточугун, содержащий углерод, кремний,марганец, молибден, магний и железо, 30 дополнительно содержит медь, каль 812852ций, олово и азот при следующем соотношении компонентов вес. В:Углерод 2, 3-3,5Кремний 1,5-3,5Марганец 0,5-1,3Молибден 0,1-0,5Магний Ос 035-Ог 05Медь О, 03-0, 35Кальций 0,01-0,12Олово 0,01-0,08Азот О, 01-0, 07Железо Остальное.Чугун в качестве примесей содержит до 0,05 вес.Ф Фосфора и до 0,02 вес,% серы.Предложенный чугун может содержать вместо олова сурьму в количестве 0,005-0,08 вес. В, вместо азота - по крайней мере, нитрид одного. иэ металлов, выбранного из группы, содержащей титан, алюминий и бор, в количестве 0,01-0,18 вес, Ъ.П р и м е р. В индукционных электропечах с кварцитовыми тиглями емкостью 250 кг выплавлен ряд составов известных и предлагаемого чугунов и после модифицирования и насыщения расплава азотом производилась их разливка при 1420-1450 С в сухие жидкостекольные формы. Для графитизирующего модифицирования используют Ферросилиций ФС 7 Ъ в количестве 0,85-1,05 к весу жидкого металла. Химический состав предлагаемого(плавки 1-12) и известных (плавки13-15) чугунов приведен в табл. 1В табл. 2 приведены механическиесвойства, полученные на стандартныхобразцах при - 40 С, и Фрикционныео5 свойства в условиях трения скольжения со смазкой при удельных нагрузках 75 и 125 кгс/см в паре со сталью60 Г в состоянии поставки.Скорость изнашивания получена в 0 условиях трения скольжения со смазкойпри возвратно-поступательном движениисо скоростью 2 м/с. Из чугунов плавок 1- 15 отлиты 15 заготовки для изготовления червячных колес редукторов, проведена ихмеханическая обработка и производственные испытания при 20 С - -40 С.Испытания показывают высокую стой кость червячных колес иэ предложенного чугуна по сравнению с известным антифрикционным чугуном.Как видно из приведенных в табл.2данных, предложенный чугун сочетаетвысокий уровень Фрикционных и механических свойств, превышающих свойства известного чугуна, и может бытьиспользован для изготовления средненагруженных деталей машин,работающих в условиях смазки и гранич ного трения.лОсЮ ФЮсо ОЪОсо ОЪ м Ю с о СЧ Ю о Ф л о Ф о 1 с о о ОЪ м О м ОЪ о 1 с о щ Ю с О(Чсо о о ОЪОосЮ мЮсЮ Осо л о о л о с. Ю. м СЧ л м о. с о СЧлсо лмсЮ м лсч о ОЪ с мл л о о с о ю Осо мОсо мс ОЪ с мс Х В 9 х Цха ц ю ь Е Й Ц о а ф х х Е а М Ц 36 ахнн Йй ьа н ь о о р о о Й оф Р с с о О л л с с о о л л с с О О 812 В 52 Ф 3 щ. Ю Ю с с о оЭ ОЪо оо с со о о 1 1 1 СЧ11О Г 1 1О812852 Таблица 2 Механические свойствафрикциоиях трения Чугун Плав- ка нные свойства в у лов скольжения со смазкой Временное со- противление, кгс/мм Коэффициенттрения Относитель ноеудлинение,% Скорость изнашивания при удельной нагрузке, кгс/см, мг/см км Ударн аявязкостькгс.м/см 125 образец контр- образец контр- тело тело Предложенный 5,8 1, 47 75 2 53 83 6,4 3 52 12,4 8,1 4 52 6,3 5 5 55568 6,2 0,0071 0,092 65785 6,9 О, 087 О, 106 О, 096 6,4 7 49 8,1 8548768 9 53 11,3 7 5 10 48 7 1 5,6. 5,9 7,4 11 52 6,4 12 51 8 3 Известный 13 32 1, 8 О, 3 О, 0091 О, 212 О, 148 О, 396 О, 187 14 37 2,3 0,6 0,0078 0,170 0,128 0,289 0,150 15 41 3 2 0 7 0 0078 0 164 0 119 0 237 0 131 Формула .изобретения ВНИИПИ Заказ 702/32 ТиРаж 681 Подписное филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул,Проектная,4 1. Чугун, содержащий углерод кремний, марганец, молибден, магний и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения фрикци- . онных свойств, пластичности и динамической прочности в литом состоянии, он дополнительно содержит медь, кальций, олово и азот при следующем сдЬтношении компонентов, вес.Ъуглерод 2,3-3,5Кремний 1,5-3,5МарганецМолибден О, 1-0,5Магний 0,035-0,05Медь 0,03-0,35 О, 0075 О, 107 О, 095 О, 128 О, 109 О, 0073 О, 098 О, 089 О, 114 О, 099 0,0069 О, 089 О, 084 О, 099 О, 089 О, 0074 О, 105 О, 098 О, 121 О, 112 0,0072 0,096 0,091 0,111 0,104 О, 0073 О, 096 О, 085 О, 108 О, 093 О, 0072 О, 088 О, 081 О, 097 О, 080 О, 0067 О, 082 О, 078 О, 090 О, 081 О, 0076 О, 106 О, 098 О, 118 О, 112 0 0075 0 102 О 096 0,110 0,107 0,0072 0,093 0,089 0,102 0,098 Кальций 0,01-0,1245 Олово Ою 01-0 о 08Азот 0,01-0,07Железо Остальное.2. Чугун по и. 1, о т л н ч аю щ и й с я тем, что, он содержитя 0 вместо олова сурьму в количестве0,005-0,08 вес.Ъ и вместо азота -нитрид металла, выбранного из группы,содержащей титан, алюминий и бор, вколичестве 0,01-0,18 вес.Ъ.55Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 296826, кл. С 22 С 37/04, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9 580247, кл. С 22 С 37/10, 1977.