Чугун

/ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ 1(56) Авторское свидетельство СССЬ 707987, кл. С 22 С 37108, 1980.Авторское свидетельство ССИю 824146, кл. С 22 С 37/10, 1980,(57) Изобретение относится к меа именно к чугунам для изготовллей; работающих в условиях сложенного состояния. Цель изоб Изобретение относится к металлургии, В частности к изготовлению серых износостойких чугунов, работающих в условиях сложнонапряженного состояния, например во втулках двигателей внутреннего сгорания.Известен чугун следующего химическо-. го состава, мас,ф:Углерод 2,8-3,8 Кремний . До 0,9 Марганецдо 0;9 Хром 0,25-5,6 Молибден 0,30-5,6 Медь ДоО,ЬФосфор 0,1-1,ОеРа О 01-0 1 Алюминий 2,5-4,0Железо . Остаяьйое Этот чугун имеет повышенный.бтбвл, низкие пластические и эксплуатациоииые свойегва в литых изделиях. Отмечаютаа низкая сопротивляемость задиру и недостаФочиая девефирующая способность,повышение предела прочности при изгибе, демпфирующей способности при сложно- напряженном состоянии и кавитационной стойкости. Предложенный чугун дополнительно содержит титан и Ниобий при следующем соотношении компонентов, мас,%: углерод 2,5-3,3; кремний 1,2-2,3; марганец 0,8 - 1,5; хром 0,3-0,7; никель 0,6-1,3; молибден 0,2-0,8; алюминий 0,.1-0,4; медь 0,2 - 0,8; олово 0,002-0,01 5;фосфор 0,02-0.08; кальций 0,02-0,05, лантан 0,02-0,07; титан 0,7-1,5; ниобий 0,03-0,1 и железо остальное. 2 табл. Известен чугун, которыйдеформации содержит компоющем соотношении, мас.:УглеродКремнийМарганецНикельХромВанадийТитанЖелезоИзвестный. чугун обладабелом, недостаточной стабилнических свойств и низкой дспособностью.Наиболее близким к преедующего хи после горячейненты в следу1,8-2,80,4-0,65,0-10,00,1-200,5 - 2,00,2-0,40,03-0,1Остальноеет высоким отьностью мехаемпфирующейФосфор 0,02-0,15Медь 0,3-1,2Кальций 0,01-0,08Олово 0,02-0,1Алюминий 0,05-0,4Железо ОстальноеИзвестный чугун обладает следующимиФизико-механическими свойствами;Предел прочностипри изгибе, МПа 840-930Износ, мг 7100 ч 51,2-61,4Предел коррозионнойусталости, МПа 315-375Стрела прогиба, мм 3,3-3,6Демпфирующая способность 51-60Кавитационная стойкость, ч 63-75Данный чугун обладает хорошими литейными свойствами, характеризуется равномерным и благоприятным расположениемграфита, но имеет недостаточную демпфирующую способность при сложнонапряженномсостоянии. Отмечается недостаточная кавитационная стойкость известного чугуна в отливках,Цель изобретения - повышение предела прочности при изгибе, демпфирующейспособности при сложнонапряженном состоянии и кавитационной стойкости.Поставленная цельдостигается тем, чточугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, алюминий,медь, Фосфор, олово, кальций и железо, дополнительно содержит титан, ниобий, лантан при следующем соотношениикомпонентов, мас.0 ;Углерод 2,5-3,3Кремний 1,2-2,3Марганец 0,8-1,5.Хром 0,3-0,7Никель 0,6-1,3Медь 0,2-0;8Алюминий 0,1-0,4Молибден 0,2-0,8Олово 0,02-0,07ФосФор 0,002-0,015Титан 0,7-1,5Кальций 0,02-0,05Ниобий 0,03-0,1Лантан 0,02-0;07Железо ОстальноеВведение легирующих компонентов -ниобия 0,03-0,1 мас,% и титана 0,7-1,5мас,%, и модифицирование структуры лан.таном в количестве 0,02 - 0,07 мас., суще"ственно повышает предел прочности приизгибе, кавитацион ную стойкость и демпфирующую способность. Титан в количестве 0,70-1,5 мас,% снижаег отбел,ускоряет процесс графитизации и бейнитного превращения, обеспечивает измельчение структуры, повышает прочностные и пластические свойства, что приводит к существенному повышению демпфирующей способности. При введении его в чугун в 5 количестве менее 0,70 мас. изменениеструктуры и свойств незначительны, а при увеличении его концентрации более 1,5 мас. увеличивается отбел и снижается демпфирующая способность и предел прочно сти при изгибе.При содержании в чугуне 0,7-1,5 мас.титана повышается однородность и стабильность структуры и механических свойств, уменьшается отбел, повышается 15 износостойкость, предел прочности при изгибе и демпфирующая способность чугуна, При введении его до 0,7 мас,% положительное влияние проявляется незначительно, а при увеличении его содержания более 1,5 20 мас.% увеличивается охрупчивающее влияние, в результате чего снижается пластичность и вязкость чугуна, его демпфирующая способность.Присутствие в чугуне олова в количестве 25 0,002-0,015 мас.% микролегирует матрицу,улучшает распределение графита и неметаллических включений, повышает плотность и герметичность чугуна, его сопротивляемость воздействию кавитации, 30 что обеспечивает повышение демпфирующей способности несущественно, а при концентрации более 0,015 мас.% увеличивается отбел, снижаются пластические свойства чугуна, предел выносливости 35 при изгибе, Микролегирование чугунамедью в количестве 0,2-0,8 мас,% повышает его стойкость против коррозии, снижает угар и необходимое количество вводимых модификаторов, облегчает процесс образо вания и роста графитных центров, способствует кристаллизации тонкопластинчатого графита в отливках, повышению механических свойств чугуна, герметичности и демпфирующей спосЬбности, Ее содержание 45 принято от концентраций, при которых начинает проявляться влияние на коррозионную стойкость, до концентраций, при которых снижаются пластические свойства чугуна. Кальций в количестве 0,02-0,05 50 мас.% очищает грани зерен, уменьшает отбел, активизирует процесс графитизации, являясь центрами кристаллизации улучаает форму графита, уменьшает графитную дористость и обратный отбел в центробежных 55 изделиях, способствует направленному затвердеваниюотливки, в результате повышается демпфирующая способность и пластические свойства чугуна При содержании кальция до 0,02 мас,ф эфФект повышения демпфирующей способности. 0,3 0,1 0,4 . 1;8 0,5 1,2 0,7 1,5 0,2 0,8 0,05 0,5 0,6 0,1 0,02 0,12 0,06 0,03 0,0% 0,06 0,002 0,005 0,08 Олово 0,01 0,08 0,05 0,15 0,01 0,09 0,05 0,02 О,ОВ 0,1 0,01 Остал ьнов Железо Таблица 2 Углерод КремнийМарганец ХромНикель Алюминий Титан Молибден НиобийФосфор Кальций Лантан Химический состав ч нов в отливках мас.1712449 10 Продолжение табл, 2 Сос Редактор ЛЛчолинская ТехКорректор МЛожоТираж Подписноедарственного комютетЭ ю изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-Зб, Раушская наб 4/5 ент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Производственно-иэдательек кфмбин аказ 512 ВНИИПИ юею С,Деркаче