Высокопрочный чугун

СООЗ СОВЕТСКИХОЮЦЦР,Щ,цРЕСПУБЯИН 7/ ОМИТЕТ СССР полнительно титана, бор м соотношен 2,2,-2, 81,0- 1,80,1- 0,9О,1 - 0,65 - 3,5 НикельМедьМолибдеМагнийЦерийКарбонититана 0,3- 0,90,02 - 0,050,0 - 0,020,5 ф 3 - О, 18 1- 0,08 Бор Кал Жел стальное(72) М.И, Карпенко, Е.И. Марукович, С.М. Бадюкова и А.П. Мельников (71) Могилевское отделение Физико- технического института АН Белорусской ССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 441328, кл, С 22 С 37/ОО, 1974.2. Авторское свидетельство СССР В 926058, кл. С 22 С 37/10 1982. (54)(57) ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, молибден, магний, церий и железо, о л и ч а ю щ и йс я тем, что с ью повышения фрик 801154364 А ционных свойств, он дсодержит карбонитридыи кальций при следующ170 - 320 341 - 397 Изобретение относится к металлургии, в частности к износостойким высокопрочным чугунам, работающим в условиях интенсивного износа при сухомтрении и в условиях теплосмен.Известен высокопрочный чугун 1,содержащий, мас.7.:Углерод 2,8 - 3,6Кремний 3,5 - 5,0Марганец 0,5 - 1,5Магний 0,02 - 0,09Кальций 0,005 - 0,1РЗМ 0,001 - 0,15Железо ОстальноеЭтот чугун обладает низкой фрикционной теплосбойкостью и имеет высокийизнос при сухом трении и низкую стойкость в условиях теплосмен.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является высокопрочньтй чугун 2, содержащий, мас,7,Углерод , 2,2 - 2,4Кремний 1,2 - 1,8Марганец 0,1 - 0,3Никель 3,0 - 3,5Хром 0,1-0,3Молибден 0,3 - 0,5Магний 0,03 - 0,05Медь 1,6 - 2,5Церий 0,01 - 0,02Железо ОстальноеВ литых изделиях этот высокопрочный чугун обладает следующими свойствами".Временное сопротивлением, МЛа 690 - 735Ударная вязкость,кДж/м 2Твердость, НВСкорость износапри сухом трении,мкм/км 0,38 - 0,45Предел корроэионной.усталости на базе107 циклов, МПа 285 - 291Термическая стойкость, циклы 1120 - 1520Однако известный чугун обладаетнедостаточной фрикционной теплостойкостью и высоким износом при сухомтрении,Цель изобретения - повышениефрикционных свойств высокопрочногочугуна.Поставленная цель достигаетсятем, что высокопрочный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец,хром, никель, медь, молибден, магний, церий и железо, дополнительносодержит карбонитриды титана, бори кальций при следующем соотношении5 компонентов, мас.7.:Углерод 2,2 - 2,8Кремний 1,0- 1,8Марганец 0,1 - 0,9Хром О,1 - 0,6Никель 1,5 - 3,5Медь 0,2 - 2,0Молибден 0,3 - 0,9Магний Оу 02 - 0,05Церий Оу 01 - 0,02Карбоннтридытитана 0,1 - 0,5Бор 0,03 - О, 18Кальций 0,01 - 0,08Железо Остальное20 Карбонитриды титана вводят в высокопрочный чугун для повышения фрикционной теплостойкости. При концентрации их до 0,17. фрикционная стойкость чугуна в отливках недостаточная, а при повышении концентрациикарбонитридов. титана более 0,57 отмечается снижение стойкости чугуна вусловиях ударных нагрузок и теплосмен,ЗО Бор и кальций вводят как эффективные модифицирующие добавки, измельчающие структуру чугуна в отливках и повышающие. износостойкостьпри сухом трении. При содержании ихЗ 5 ниже 0,03 и 0,013 соответственно новы"шение иэносостойкости при сухом трении несущественно. При увеличении концентрации бора более 0,187 отмечает -ся снижение ударной вязкости, а при4 О увеличении концентрации кальция более 0,08 Ж снижается предел коррози"онной усталости и твердость.П р и м е р, Проводят опытныеплавки высокопрочных чугунов в инА 5 дукционных печах открытого типа,Перегрев расплавленного металла впечи перед рафинированием и продувкой азотом составляет 1510-1550 С.Для микролегирования и изменения5 О концентрации карбонитридов титанаиспользуют азотированный ферротитан,Модифицирование расплавов проводятсиликокальцием и ферробором в раздаточных ковшах при 1450-1480 С.55 В табл, 1 приведены химическиесоставы опытных плавок; в табл. 2 - механические свойства высокопрочныхчугунов в отливках.Скорость износа при сухом трении определяют на машине трения модели БИТ"74 с бесступенчатым регулированием скорости скольжения после при работки при установившейся температу. ре на поверхности трения Максимальная скорость при фрикционном нагружении составляет 2,3 м/с .Фрикционную стойкость определяют по ГОСТ 23. 210 - 80 на установО ке УИТ. Как видно из табл, 2, износостойкость при сухом трении и фрикционнаятеплостойкость у предлагаемого чугуна выше, чем у известного, Предлагаемый высокопрочный чугун обеспечиваетболее высокую термическую стойкостьи ударную вязкость литым изделиям,чем известный,Экономический зффект от использования предлагаемого чугуна составляет 16,2-36,0 руб, на 1 т годного.00 в- О сЧ м сЧ сч сЧ в л л О О о о оо о олО о 1 АЭ о о О х ц о о х1р 1 1 М - сЧ л л О о оо сЧ о л оМ О О л л о о Л ил ло сЧ ооо мло. л л о о% лФ Оо о ф л ф оА и РФ иЖ ВС д 3 сьцо р,о ф о л ао о. м ф л ф м е ц.О О со ом лФ м60 МФ щ о ф сч Оф у м О ой 1 СЕ ффсо ц Г.1 ойо р о3 СоЦРщ