Чугун
Иллюстрации
Реферат
ЧУГУН, преимущественно для отливок с толщиной стенок 30-120 мм, содержащий углерод, кремний, марганец , хром, никель, олово, барий или кальций и железо, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения стабильности антифрикдаонных свойств, он дополнительно содержит карбинитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%г 2,5-4,2 Углерод 1,4-2,4 Кремний 6,3-1,5 Марганец 0,05-1,7 Хром 0,05-0,5 Никель 0,002-0,2 Олово Барий или 0,05-0,4 кальций Карбонит РИДЫ 0,02-0,3 алюминия Остально Железо
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
4(51) С 22 С 37/.10
l3,. „ . „, ЙИБЛЯОТЕ-"..
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2,5-4,2
1, 4-2,4
0,3-1,5
0,05-1,7
0 05-0 5
0,002-0,2
0,05-0,4
0,02-0,3
Остальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3673909/22-02 (22) 19. 12.83 . (46) 07.05.85. Бюл. В 17 (72) М.И.Карпенко, Е.И.Марукович, М.В.Жельиис, П.В. Землявичюс и
Л.Л.1Иирвинскас (71) Могилевское отделенйе Физикотехнического института АН БелорусexaQ CGP и Каунасский литейный завод "Центролит" (%3) 669. 15-196(088.8) (56) t. Авторское свидетельство СССР
У 872590, кл. С 22 С 37/10, 1981.
2. Авторское свидетельство СССР
И 587171 кл. С 22.С 37/10, 1978. (54)(57) ЧУГУН, преимущественно для отливок с толщиной стенок 30-120мм, содержащий углерод, кремний, марга„„SU„„ ii 4и а нец, хром, никель, олово, барий или кальций и железо, о т л и ч а-ю— шийся тем, что, с целью повышения стабильности антифрикционных свойств, он дополнительно содержит карбинитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.X:
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Никель
Олово
Барий или кальций
Карбонитриды алюминия
Железо
1154361
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Церий
Алюминий
Железо
2,20-2,60
1,00-1,60
0,05-0,50
0,10-0,25
0,005-0,04
0,12-0,20
Остальное
Этот серый чугун имеет низкие пластические свойства и сопротивляемость задиру и ударным нагрузкам.
Стрела прогиба менее 5 мм.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является чугун 2J, содержащий, мас. %:
Углерод 3, 0-3,8
Кремний 2,4-3,2
Марганец 0,2 -0 45
Хром 0,02-0 065
Никель 0,5-1,5
Медь 1,0-1,5
Магний 0,02-0,08
Кальций 0,005-0,15
Барий 0,001-0,10
Редкоземельные элементы 0,001-0,10
Молибден 0,2-0,5
Олово 0 035-0,25
Железо Остальное
Однако известный чугун имеет низкую стабильность антифрикционных свойств, а также низкую сопротивляемость задиру °
Цель изобретения — повышение стабильности антифрикционных свойств.
Поставленная цель достигается тем, что чугун преимущественно для отливок с толщиной стенок 30-120 мм, содержащий углерод, кремний,-марганец, хром, никель, олово, барий или кальций и железо, дополнительно содержит карбонитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас. :
Йзобретение относится к металлургии в частности,к изысканию износостойких серых чугунов, применяемых для производства разностенных отливок со стабильными антифрикционными свойст вами °
Известен черный чугун (1) с пластинчатым графитом для производства отливок с различной толщиной стенок, содержащий, мас.%:
О, 05-0,4 водят при температуре расплавленного ме талла 1 36 0-14 10 С .
Углерод 2,5-4,2
Кремний 1,4-2,4
Марганец 0,3-1,5
Хром 0,05-1, 7
5 Никель 0,05-0 5
Олово 0,002-0,2
Барий или кальций
Карбонитриды алюминия 0,02-0,30
Железо Остальное
Карбонитриды алюминия 0,020,3 мас. измельчают структуру чугуна, располагаются преимущественно внутри зерен литого металла, повышают стабильность структуры, а значит и стабильность антифрикционных свойств чугуна в отливках с толщиной стенок 30-120 мм, служат центрами
20 кристаллизации, оказывают графитизирующее влияние и позволяют снижать содержание кремния в антифрикционном чугуне. При содержании карбонитридов алюминия менее 0,02 мас.% их
25 влияние на антифрикционные свойства и их стабильность сказываются незначительно. При концентрации карбо- . нитридов алюминия в чугуне. более
0,3 мас. отмечается их значительЗ0 ное выделение по границам зерен, увеличивается коагуляция карбонитридов и графитиэирующее влияние, укрупняют. ся выделения неметаллических включений и в результате снижаются пласЗ5 тические свойства, стрела прогиба, износостойкость и стабильность антифрикционных свойств в отливках с толщиной стенок 30-120 мм. При этом пре является отрицательное вл»»якие карбонитридов 0 на литейные свойства,в частности на жидкотекучесть и трещиноватость.
Пример. Опытные плавки проводят в открытых индукционных печах с перегревом до 1450-1480 С на ших те из мелких отходов прессового цеха, боя электродов, феррохрома, азотированного ферроалюминия, силикокальция пруткового oJlGBa 01 и 02 по ГОСТ 860-75, ферросиликобария ФСБ-30, ферросили 0 ция ФС-45 и других ферросплавов.
Операции м»»кролегирования проводят в литейных ковшах. Заливку литейных форм для получения отливок с толщиной стенок 5-120 мм, 30 мм цилинд5 рических образцов для механичес» их испытаний и технологических проб про1!54361
Химические составы известного и предлагаемого чугунов представлены
Таблица 1
Компоненты предлагаемом известном
2,5
2,4
Марганец 0,2-0,45
0,3
0,2-0,065
1,2
0,05
Хром
0,5-1,5
0,2
0 05
Никель
0,002 0 1
Олово
0,05
Барий
0,05 0,2 0,4
Кальций
Железо
Остальное
Медь
Магний
Молибден 0,2-0,5
0,001-0,1
РЗМ
Углерод
Кремний
Карбонитриды алюминия
3,0-3,8
2,4-3,2
0 035-0 25
0,001-0,1
0,005-0,-15
1,0-1,5
0,02-0,08 в табл. 1; данные и механических и антифрикционных свойствах — в табл.2.
Содержание, мас. 7, в чугуне
2 3 4 5 6 7 8 9
3,2 4,2 2,5 3,3 4,2 2,5 4,2
1,8 1,4 2,4 1,7 1,4 2,4 1,4
1,5 0,3 1,0 1,5 0,3 1,5
1,7 0,05 1,1 1,7 0,05 1,7
0,5 0,05 0,3 0,5 0,05 0,5
0,02 0,1 0,3 0,02 0,1 0,3 0,01 0,5
0,2 0,2 0,1 0,2 0,001 0,4
0,2 0,4 0,01 0,5 о л
Ф л
С Ъ
С Ъ
С4 л
ЧР л о
СЧ
С Ъ
СО л
С Ъ
С Ъ л (Ч
С ) л
3 иъ л
Ф л иЪ
CO О 4Р л о
С Ъ
С Ъ л
С Ъ
00 л иЪ О о
С 3 О.. Ю л б о ь О ь л о
Ф ь л
0Ь
СЧ о л о
С \
Ю
С Ъ
Ю л
СЧ О
СЧ л
1Г3 О О
СО о о
Р4 иЪ
Ю л .Ю о иЪ
D л ь
CO
СО
Ю о л ь
D л
Ю иЪ
СС) о л
CO о л о
С Ъ л
СЧ о л
D О иЪ
Ю л
С Ъ
РЪ
Ю л о о о л о
С Ъ
Ю л
С Ъ
Ю
Ю л о
Я\ иЪ
С 4
D л
С3 о л о О
СЧ
D л ь
РЪ о л
D О
Ю
Ю
Ю О
СЧ
Ю л
Ю
Ю
Ю л о
С4
D о о
1ГЪ
Ю
° \
Ю.:1 о
С )
CD л
Ю о
С1 л
СЧ
Ю л
D иЪ
СЧ
D л ь Ю
СЧ
CD л о
С 4
СЧ .о
Ю
CO о о л
С0
D о л о о о л о Ф
С4
Ю л
Ю ь О о о
СО
Ю
СЧ ф\
СЧ о
CO
Ю
С 1
СЧ
РЪ о о о
СЧ
С3 сО
Ю
С Ъ
1Г\
СЧ
С Ъ
С Ъ. О иЪ
СЧ
С \
СЧ
СЧ
СЧ о
Ю
С ) 00
Ю
С"Ъ о
С Ъ
С Ъ о О
С Ъ о
РЪ О
СЧ
00 ь
С Ъ
Ю
К)
СЧ
Ю
СЗЪ
СЧ
РЪ
Ю
С4 иЪ
CD
С Ъ
ИЪ
СЧ
С 1
С Ъ
СЧ л
CV
СЧ
СЧ
СЧ
СЧ
СЧ
С Ъ
СЧ
С
СЧ
С 4
СЧ иЪ
СЧ о
Ф:( а
43
Р3
1-4
С 4 иЪ
СЧ о л
С4
Ю 3
СЧ о
С Ъ л
Ю о л о о л о
СЧ
CD л о ь
С 3 л о
СЧ
Ю л ь
Ю л л о
Ю о
03 3С
I. аео
Я Ж lO и Р
O g CI
Ж Е
A Ф»
3 и о
Р о
34 о.о Е о
Х cI И ф о
1 СЧ
t — I
1 О
1 I
1 I
I o
1 !
I Ю о !
1 о О
1г
М с0
1154361
О СЧ
N Q
° Ф о о. о о
Ю л ь
С3
С1
Ю. л о о
3 иЪ
СЧ
Ю
СЧ
С3
1154361
Составитель Н.Косторной
Редактор H.Ãóíüêî Техред Т.Маточка Корректор О.Тигор
Заказ 2638/26 Тираж 583 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Механические испытания образцов из предлагаемого чугуна проводят г литом состоянии, а известного— после термической обработки.
Как видно из табл. 2, у предлагаемого чугуна антифрикционные свой-. ства более стабильные, а средний темп снижения износостойкости ниже, чем у известного.
Предлагаемый чугун обеспечивает более высокие антифрикционные свойства литым изделиям с тол @ ной стенок до 120 мм без дополнительной термообработки в условиях трения со смазкой.
Экономический эффект от использования изобретения составляет 12,534 руб. на 1 т. годного.