Чугун

(22)Заявлено 04.08,80 (21) 2968864/22-02 (51) М. Кл.С 22 С 37/10 с присоелинением заявки РЙ 1 ооударстаеиимй комитет(23) Приоритет Опубликовано 07,03,82. Бюллетень9 Дата опубликовайия описания 09. 03.82 лло делам иэооретеиий и открытий(72) Авторы изобретения А.И.Храмченков, Г.С,Мысливец, Л.А.Недель Научно-исследовательский и конструкторскинститут литейного производства(54) ЧУГУН Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно к высокопрочным чугунам, используемым при производстве уплотнительных поршневых колец гидравлицеских прессов и цилиндров, резиносмесителей, формовочных:машин, двигателей внутреннего сгорания и т.д.Известны в металлургии цугуны 11, 21 и 3, содержащие углерод, кремний, марганец, 9 осфор, серу, хром, никель, медь, магний и другие элементы, служащие для изготовления уплотнительных поршневых колец, вес,:Углерод 3,5-4,0Кремний 2,8-5, 0Марганец 0,4-1 5Хром 0,05-0,2Никель 0,05-0,8Медь 0,45-1,0Магний 0,01-0,04Железо ОстальноеУглерод 3,4-3,8Кремний 1, 8-2,4 Марганец 0,7- 1,2Хром 0,15-0,4Никель 0,7-1,8Медь 0,2-0,5Молибден 0,3- 1,1Алюминий 0,1-0 3Церий 0,005-0,02Магний 0,04-0,08Железо ОстальноеУглерод 2,7- 3,8Кремний 1,6-316Марганец 0,2- 1,2Хром 0,01-0,03Никель 0,01-0,4Медь 0,001-0,4Кальций 0,03-0,25РЗМ 0,005-0 ф 25Магний 0,01-0,06Железо Остальное20В условиях достаточной смазкипоршневые кольца из указанных чугунов, обладая удовлетворительной прочностью, упругостью и износостойкостью, обеспечивают надежность и долговец"0828 4олово, магний и железо, дополнительно содержит алюминий при следующемсоотношении компонентов, вес.Ф:Углерод 3,0-3,8Кремний 1,8-2,9Марганец 0,10-0,55Хром0,1-0,7Никель 0,20-0,6Бор 0,003-0,03 1 о Медь 0,4-1,2Алюминий О, 02-0,42Магний 0,02-0,07Олово 0,04-0,10Железо ОстальноеПроведено 6 плавок чугуна с заливкой маслотных заготовок для уплотнительных колец резиносмесителей.Чугун ппавят в индукционной печиИСТ, в качестве шихты используют о литейные доменные чугуны марок ЛКЧ иЛК 5 ГОСТ 4832-72 , чугун, рафинированный магнием, ЛКР 4 (ГОСТ 5,1751-72)и лигатуру феррохром-никелевую скремнием, бором и алюминием по ТУ уз 14-106"99"76. Сфероидизирующую обработку чугуна производят медь-никельмагниевой лигатурой в ковше, туда жевводят присадки олова. Из маслот вырезаются образцы для испытания чугуЗ на на разрыв и износостойкость, Испытания на износостойкость проводятна машине с возвратно-поступательнымдвижением при достаточной и недостаточной смазке (2 капли в 1 мин и2 капли в 1 ч). При испытаниях опре"деляют износ образца и нагрузку, вызывающую заедание (задир) пары. Аналогичные испытания проводят также дляизвестного чугуна,3 91 ность работы сопряженной пары (гильза циЛиндра - кольцо). Однако в условиях недостаточной смазки, т.е. при полусухом трении, износостойкость этих чугунов значительно уменьшается, что приводит к их быстрому истиранию или даже свариванию (заеданию) с сопрягаемым материалом.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является чугун 43, включающий углерод, кремний, марга" нец, хром, медь, никель, бор, магний, олово и железо при следующем соотноении компонентов, вес.Ф:Углерод 3,4-3,8Кремний 2,4-2,8Марганец 0,2-07Хром 0,01-0,1Никель 0,5-Ъ,ОМедь 0,4-0,65Бор Ор 001 0 05Олово 0,001-0,05Магний 0,015-0,07Железо ОстальноеПрименение известного чугуна, обладающего удовлетворительной прочностью и износостойкостью в условиях достаточной смазки, в условиях полусухого трения не удовлетворяет требованиям по долговечности и надежности. Наблюдается повышенный износ чугуна, увеличение склонности к заеданию, т.е, к свариванию поверхностных частиц пары, что часто приводит к поломке кольца.Целью изобретения является повышение прочности, износо- и задирЬстойкости в условиях недостаточной смазки.40Для достижения указайной цепи чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, бор,Химический состав известного и предлагаемого чугунов, а также результаты испытаний приведены в таблице,У О Э 1- 1 й1- к ох ао о " сГх 1к хэ6 1х кЯСхол1 оо са хО хМй Э х го Е о фф ОЪ Й 1 1 й озх со о 1 Х йХ а 1- о сохо сч сч сЧ м З л л л о о о в О К 1 Е 1ОЭ: О л в л л сЧ сЧ ОЪ о сЧ л сЧ сЧ-з м д з а сч -зл есЧ Л ф -Й е 0 е 0 а 0 сч Ч:1 0 в л о 01 м м м . мм сч сч сч сЧ сЧ сЧ сЧ сч м а0О О О О О Ол л л л еО О О .О О О7 9108Как видно из таблицы, прочность, износостойкость и сопротивляемость заеданию у предлагаемьГо чугуна выше, чем у известного, особенно при недостаточной смазке трущейся пары.При содержании компонентов в других количествах наблюдается снижение испытываемых характеристик, увеличение твердости, .ухудшение обрабатывае.мости чугуна. 1 ОБолее высокие прочностные и износостойкие свойства чугуна по предлагаемому изобретению позволяют использовать его для поршневых уплотнительных колец двигателей внутреннего сго рания, резиносмесителей, прессовых Цилиндров формовочных машин и т,д., где иногда возникают условия полусухого трения.Технология выплавки данного чугуна щ не меняется по сравнению с используемой для известного чугуна.Формула изобретения25Чугун, содержащий углерод, кремниймарганец, хром, никель, медь, бор,28 8олово, магний и железо,. о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности, износо- и задиростойкости в условиях недостаточнойсмаЗки, он дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. ь:Углерод 3,0-3,8Кремний 1, 8-2,9Марганец 0,1-0,55Хром 0,1-0,7Никель 0,20-0,6Медь 0,4-1,2Бор 0,003-0,03Олово 0,04-0,1Магний Оэ 02 Оэ 07Алюминий 0,02-0,42Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРй 475411, кл., С 22 .С 37/00, 1976.2, Авторское свидетельство СССРМ 377393, кл. С 22 С 37/00, 1975.3. Авторское свидетельство СССРМф 449103, кл. С 22 С 37/00, 1976Авторское свидетельство СССРГ 524852, кл. С 22 С 37/10, 1978, Составитель Г. ДудикРедактор Т, Веселова Тех 0 ец Л.Пекарь Конекто В. БутягаЗаказ 1049/6 Тираж 657 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1130 Я Москва, ЖРаушская наб, 8. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,