Чугун
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию составов чугунов для деталей, работающих при трении с высокими контактными нагрузками. Целью изобретения является повышение контактной выносливости при сохранении уровня жидкотекучести. Предложенный чугун содержит, мас.% : углерод 2,3-3,0 кремний 1,0-2,0 марганец 0,5-1,5 хром 10,0-15,0 никель 0,5-3,0 медь 1,0-2,0 ванадий 0,5-1,5 фосфор 0,25-0,5 кальций 0,01-0,03 висмут 0,001-0,003 железо остальное. Контактная выносливость предложенного состава чугуна 200-220 кгс/мм 2. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1
09) (И) 451)5 С 22 С /08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4486246/23-02 (22) 26.09.88 (46) 15.08.90. Бюл. М 30 (71) Научно-исследовательский институт автотракторных материалов Научнопроиэводственйого объединения "Автопромсборка" (72) А.Д.Шерман, Г.И.Якушина, В.В.Чеканский, А.B.Øåãëîâ, Д.Х.Валеев, Р,Ф.Галиев, В.И.Сивко, П.С.Макаревич и Б.С.Вершков (53) 669 ° 13.018 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1070196, кл. С 22 С 37/08, 1982, Авторское свидетельство СССР
It 1067074, кл, С 22 С 37/08, 1982.
Изобретение относится к черной металлургии, и более конкретно к химическому составу .чугуна для деталей, работающих при трении с высокими контактными нагрузками, например для кулачков распределительных валов двигателей внутреннего сгорания, при этом чугун в кулачках должен обладать контактной выносливостью.
Цель изобретения - повышение контактной выносливости чугуна при сохранении уровня жидкотекучести.
Поставленная цель дрстигается тем, что чугун содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий, фосфор, кальций, висмут и железо при следующем соотношении, мас.ь:
Углерод 2,3-3,0
Кремний 1,0-2,0 (54) ЧУГУ" (57) Изобретение oTHQGHTGR к металлургии, в частности к изысканию составов чугунов для деталей, работающих при трении с высокими контактны.ми нагрузками. Целью изобретения является повышение контактной выносливости при сохранении уровня жидкотекучести. Предложенный чугун содержит, мас.Ф: углерод 2,3-3,0; кремний 1,0-2,0; марганец 0,5-.1,5; хром 10,015,0; никель 0,5-3,0; медь 1,0-2,0; ванадий 0,5-1,5; фосфор 0,25-0,5; кальций 0,01 0,03; висмут 0,001
0,003; железо остальное. Контактная выносливость предложенного состава чугуна 200-220 кгc/MM2 2 табл.
Иарганец 0,5-1,5
Хром 10,0-15,0
Никель 0,5-3,0
Медь 1,0-2,0
Ванадий 0,5-1,5
Фосфор 0,25-0,5
Кальций 0,01-0,03
Висмут 0,001-0,003 CQ
Железо Остальное
Ввод висмута обеспечивает иэмельчение включений фосфидной эвтектики и карбидов, увеличение плотности сет- р ки карбидов и хрома и, как следствие, повышение контактной выносливости чугуна °
Снижение содержания висмута ниже
0,0013 неэффективно, так как при этом снижается контактная выносливость чугуна. Повышение содержания висмута
15853
2,3-3,0
1-2
0,5 1,5
10-15
0,5"3,0
1-2
0,5"1,5
0,25-0,5
0-,01-0,03
0,001-0,003
Остальное
Таблица 1 содержание .элементов, масА
0остав с t " I и с (ч ) с н ч! ° (Иэвестный
Предлагаемый г
Осталь0,02 - ное
O,й0
1,5 0,9 0,9
0,01 0,001
0,02 0,002
0 03 0,003
0,25
О,1 0
0,50
1,0
1,6
2,0
0,5
1,0
1,5
Табли ца 2
Предел кон1 тактной выносливости
1 кгс/мм2
Жидкотекучесть, см
Чугун
Известный
Предлагаемый
150
41,0
43,0
42,0
200-220
200-220 свыше 0,0023 нецелесообразно, так как не дает существенного повышения контактной выносливости, но удорожае.г чугун.
Для сравнительных испытаний выплавлены чугуны, химический состав которых представлен в табл. 1.
Чугуны выплавляли в индукционной печи ИСТ 0,06 wa шихте из стального 10 лома, феррохрома, ферросилиция, ферромарганца, феррованадия, никеля, меди, ферромолибдена (для плавки 1).
Кальций в виде силикокальция и висмут металлический вводили в ковш при выпуске чугуна, перегретого до 150015204С.
В стрежневых песчаных формах отливали пробы ф 12 и 250 мм для образцов на контактную выносливость, пробуспираль для оценки жидкотекучести чугуна.
Из проб Р 12 - 250 мм изготавливали шлифованием образцы р 10 мм. Испытания на контактную выносливость 25 осуществляли на машине MKBK в паре с дисками ф50 мм толщиной 10 мм и рабочей поверхностью, выполненной радиусом 5 мм. Материал роликасталь ШХ 15, закаленная до твердости
HRC 60.
2,65 1,1 0,8 . 12,0 0,9
2,3 1,0 0,5 10,0 0,5
2,65 1,5 0,9 13,0 1,35
3,0 2,0 1,5 15,0 3,0
73 ф
Данные о контактной выносливости чугунов и жидкотекучести сведены в табл. 2.
Из табл ° 2 видно, что предел контактной выносливости предлагаемого чугуна выше, чем известного, а жидкотекучесть одинакова. ф о р м у л а изобретения
Чугун преимущественно для деталей, работающих с высокими контактными на- . грузками, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий, фосфор, кальций и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения контактной выносливости при сохранении уровня жидкотекучести, он дополнительно содержит висмут при следующем соотношении компонентов, мас.4 .
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Никель
Медь
Ванадий
Фосфор
Кальций
Висмут
Железо