Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии специальных антифрикционных чугунов повышенной износостойкости, работающих в узлах трения со смазкой в условиях высоких линейньк скоростей и удельных давлений. Целью изобретения является повышение твердости в литом и термообработанном состоянии . Предложенный чугун содержит, мас.%: углерод 2,5-2,9; кремний 3,3- 3,6; марганец 0,4-0,8; сурьму 0,015- 0,02; железо - остальное. Использование предложенного чугуна позволяет получить НБ. 202-266, а HRC 48-52. 2 табл. S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 22 С 37/00,И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3834942/22-02 (22) 30.11.84 (46) 07.12.87. Бюл. Ф 45 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро бытовых кондиционеров (72) Л.П.Краснянская, Л.Л.Нарожная, Г.В.Сафаров, P.P.Çàäàåâ и В.Д.Прихожий (53) 669.15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 956595, кл. С 22 С 37/10, 1981.

„„SU„„1357450 А1 (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к металлургии специальных антифрикционных чугунов повышенной износостойкости, работающих в узлах трения со смазкой в условиях высоких линейных скоростей и удельных давлений. Целью изобретения является повьш ение твердости в литом и термообработанном состоянии. Предложенный чугун содержит, мас.7: углерод 2,5-2,9; кремний 3,33,6; марганец 0,4-0,8; сурьму 0,0150,02; железо — остальное, Использование предложенного чугуна позволяет получить НВ. 202-266, à HRC 48-52.

2 табл.

1 13574

Изобретение относится к металлургии специальных антифрикционных чугунов повышенной износостойкости, ра- ботающих в узлах трения со смазкой

5 в условиях высоких линейных скоростей и удельных давлений, например, в узлах насосной группы малогабаритных компрессоров ротационного типа.

Цель изобретения - повышение твер- 1{) дости в литом и термообработанном состоянии, Предлагаемый чугун содержит углерод, кремний, марганец,, сурьму и железо при следующем соотношении,мас. :

Углерод 2,5-2,8

Кремний 3,3-3,7

Марганец 0,4-0,8

Сурьма 0,01-5-0,02

Железо Остальное

Примеси: сера До 0,1 фосфор До 0,1

Выбранное количественное соотноше- 25 ние углерода, кремния н марганца обусловлено получением чугуна, который обладал бы улучшенными технологическими и повышенными физико-механическими свойствами и однородной структу- 30 рой как в литом, так и в термообработанном состоянии.

Сурьма, влияя на повышение содержания связанного углерода, вместе с тем уменьшает количество графита, чтс

35 влечет за собой повышение твердости чугуна, а при принятом соотношении химических ингредиентов обеспечивает получение однородной ферритно-перлитной структуры, которая позволяет получать после закалки твердость 5055 HRC и равномерную игольчато-мартенситную структуру.

Пример. Для изучения свойств предлагаемого чугуна выплавляют чугу- 4> ны трех составов содержанием основных компонентов на трех уровнях: низком, среднем и высоком, а также два состава чугуна содержанием основных компонентов (С, Si0 Мп} на нижнем и верхнем уровнях, а микродобавку сурьмы на уровнях: ниже нижнего и выше верхнего. Для сравнительных исследований используют известный состав содержанием ингредиентов на среднем

55 уровне, содержанием алюминия 0,01%.

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, сурьму н железо, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения твердости в литом и термообработанном состоянии, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас. :

Углерод

Кремний

Марганец

Сурьма

Железо

2,5-2,8

3,3-3,6

0,4-0,8

0,015-0 020

Остальное

50 т

Чугуны плавят в индукционной печи промышленной частоты с кислой футе- . ровкой. В качестве шихты используют: чугун литейный ЛК- 5, отходы мягкой стали 08КП, возврат собственного производства, ферросилиции ФС 75. При этом сурьму вводят на дно ковша под струю металла. Образцы заливают в сырые песчаные формы. Полученные отливки роликов проходят предварительную механическую обработку, термообработку, закалку и отпуск, а затем окончательную механическую обработку.

Для исследования влияния химического состава на структуру и свойства предлагаемого и известного чугунов отбирают по 15 образцов от каждой плавки (партии)„

Полученные сравнительные результаты исследований приведены в табл.1 и 2.

Как видно иэ табл. 2, исходная структура известного чугуна до термической обработки неоднородна. Термическая обработка иэ-эа наличия в составе алюминия не исправляет неоднородность структуры, чем и объясняется получаемая пониженная твердость.

Вывод иэ состава алюминия и выбранное количественное соотношение всех компонентов сплава способствуют обеспечению однородной структуры, повышенной твердости и как следствие этого снижению износа деталей. При этом наблюдается еще и некоторое повышение стойкости металлорежущего инструмента при предварительной обработке деталей на токарном станке.

Кроме того, улучшается шлифуемость деталей из предлагаемого чугуна против известного.

Формула и з о б р е т е н и я

1357450

Та блица 1

Содержание компонентов, мас.%

Чугун

Sb

Fe гредиентов

Известный "

2, 56 3, 32 О, 54 О, 015 Остальное

Средний

Предлагаемый

0,4 0,0015

Нижний

0,65 0,017

0,8 0,02

Средний

Верхний

2,8

3,7

Ниже

0,4 0,01

2,5 3,3 нижнего

Выше верхнего

0,8 0,03

2,8 3,7

+ Известный чугун содержит дополнительно 0,01Х алюминия.

Таблица 2

До термообработкн

Чугун

Уровень содержания ин

После термообработки

Микро1 структура

Твердость, НВ

Твердость, HRG

Микроструктура гредиентов

Известный Средний 96-105

Графит: форма нестан-. дартная, Гр 7, Гр 8, Граз 25, Граз 45, Граз 60.

Матрица П15 (Ф85) в зоне литннка, в остальной части П35 (Фе65) включения

На глубине 2-3 мм включения (цементнт) Предлагаемый

Нижний

202-239

45,5-47 Троостомартенснт

Графит: форма нестандартная, Гр 7, Гр 8, Граз 15, Граз 25

Иатрнца П35 (Фе 65) П70 (Фе 30) 213-242

46,5-48 Троостомартенсит

Средний

Графит: форма нестандартная, Гр 7, Гр 8, Граэ 15, Граз 25

Матрица: П30 (Фе 70)

П 70 (Фе 30) Уровень содержания ин

2,5 3,3

2,65 3,5

37 40 5 TpOOCTOMRp тенсит с остаточным ферритом

1357450

Продолжение табл. 2

После термообработки

До термообработки

Чугy>t

Микроструктура

Микроструктура

46-50

219-266

Верхний

Ниже

189-204

42-46

Троостомартенсит нижнего

Выше верхнего

272-298

46-52

Составитель Н.Шепитько

Редактор Н.Рогулич Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Заказ 5971/24

Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4!5

Производсгвенно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4

Уровень содержания ингреднентов

Твердость, HB

Графит: форма нестандартная, Гр 7, Граз 15

Матрица: П50 (Фе 50)

П90 (Фе 10) Графит: Форма нестандартная, Гр 8, Гр 9, Граз 25, Граз 45

Матрица: П20 (Фе 80)

П30 (Фе 70) Графит: Форма нестандартная, Гр 7, Граэ 15

Матрица:

П70 (Фе 30)

П90 (Фе 10) Твердость, HRG

Мартенсит, троостит по границам зерен

Мартенсит троостит по границам зерен