Чугун
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к металлургии литейного производства, в частности к низколегированным чугунам, предназначенным для изготовления ответственных деталей, например поршневых колец двигателей внутреннего сгоралия. Цель изобретения - повышение сопротивления ползучести и релаксации напряжений и ползучести при повышенных температурах. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мае.%: углерод 3,5-3,9; кремний 2,4-2,9; марганец 0,45-0,75; фосфор 0,3-0,65; хром 0,12-0,3; никель 0,06-0,5; молибден 0,01-0,5; титан 0,01-0,15; ванадий 0,005-0,2; магний 0,002-0,02; железо - остальное . Чугун имеет ац 50,9 кг/мм , HRB 101, упругость 2,75 кг, коэффициент упругости при 400°С 0,09. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 37/08
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4770887/02 (22) 23.10.89 (46) 23.09.91. Бюл. М 35 (71) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт литейного производства автомобильной промышленности (72) Л,А. Неделько, Л.З.Писаренко, В.В.Терентьев, В.А,Никоненков, В;Б.Тарасов и В.А.Сыроежкин (53) 669.13-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
hb 1157111, кл. С 22 С 37/00, 1983.
Авторское свидетельство СССР
М 1266891, кл. С 22 С 37/10, 1984, Авторское свидетельство СССР
N .455164, кл. С 22 С 37/00, 1974. (54) ЧУГУН
Изобретение относится к металлургии, в частности к износостойким легированным чугунам, предназначенным для изготовления ответственных деталей, например поршневых колец двигателей внутреннего сгорания.
Цель изобретения — повышение сопротивления ползучести и релаксации напряжений при повышенных температурах.
Предлагаемый чугун, содержащий железо,углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, медь, титан, ванадий, фосфор, дополнительно содержит магний и барий при следующем соотношении компонентов, мас.7:
Углерод 3,5 — 3,9
Кремний 2,4 — 2,9
Марганец 0,40-0,75
Фосфор 0,3 — 0,65
„„SU „„1678889 А1 (57) Изобретение относится к металлургии литейного производства, в частности к низколегированным чугунам, предназначенным для изготовления ответственных деталей, например поршневых колец двигателей внутреннего сгора ия. Цель изобретения — повышение сопротивления ползучести и релаксации напряжений и ползучести при повышенных температурах. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас. : углерод 3,5-3,9; кремний 2,4 — 2,9; марганец 0,45 — 0,75; фосфор
0,3 — 0,65; хром 0,12-0,3; никель 0,06 — 0,5; молибден 0,01 — 0,5; титан ОЯ1 — 0,15; ванадий
0,005 — 0,2; магний 0,002 — 0,02; железо — остальное. Чугун имеет о„50,9 кг/мм, HRB
101, упругость 2,75 xr, коэффициент упругости при 400 С 0,09, 1 табл.
Хром 0,12 — 0,3
Никель 0,06 — 0,5
Молибден 0,02 — 0,35
Медь 0,01 — 0,5
Титан 0,01 — О, 1 5
Магний 0,002 — 0,02
Барий 0,001 — 0,004
Железо Остальное
Чугун выплавляют в электрической печи, в шихте используют литейные и передельные чугуны, полупродукт углеродистый, лигатуру ФХНМо3, чугунный лом, содержащий 8 — 10 кремния, 4 титана и 0,57 ванадия, и возврат серого и высокопрочного чугунов, образующийся при производстве поршневых колец. При закалке чугун модифицируют 0,4 ферросиликобария, Проводят 4 плавки предлагаемого чугуна и три плавки известного с различным
1678889 содержанием химических элементов. С каждой плавки отливают партии верхних компрессионных поршневых колец ЗИЛ-130, проводят их механическую обработку и испытание. Определяют предел прочности на изгиб, упругость и твердость поршневых колец, а также коэффициент потери упругости, который рассчитывают Ilo формуле:
А — А
А где А — величина замка в свободном состоянии, мм;
А — величина замка после выдержки о кольца в сжатом состоянии при 400 С в течение 4 ч и охлаждении на воздухе.
Полученные результаты испытаний приведены в таблице, Как видно из таблицы, прочность, упругость и твердость поршневых колец, изготовленных из предлагаемого чугуна, примерно одинаковы с теми же характеристиками известного чугуна. Однако коэффициент потери упругости при выдержке в течение 4 ч при 400 С у предлагаемого чугуна более, чем в два раза ниже, чем у известного. что указывает не более высокую
=пособность его к сопротивлению полэучести и релаксации напряжений. Данное обстоятельство благоприятно сказывается на работе двигателя внутреннего сгорания, его надежность, долговечность и экономичность, Механизм стабилизации упругих
=войств при повышенных температурах чугуна заключается в положительном влиянии активных элементов магния и бария по нейтрализации отрицательного действия серы и кислорода на свойства металлической матрицы. Взаимодействуя с серой и кислоро дом с образованием сульфидов и оксидов, которые в процессе плавки удаляются в
5 шлак, активные элементы повышают сопротивляемость чугуна ползучести и релаксации напряжений, измельчают структуру металлической матрицы.
Технология выплавки предлагаемого чу10 гуна не меняется по сравнению с используемой для известного чугуна. Кроме того, для предлагаемого чугуна возможно увеличение доли возврата в шихте, что позволяет снизить себестоимость производства литых за15 готовок, Формула изобретения
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, хром, никель, молибден, медь, титан, ванадий и железо, о т л и ч а ю20 шийся тем, что, с целью повышения сопротивления полэучести и релаксации напряжений при повышенных температурах, он дополнительно содержит магний и барий при следующем соотношении компонентов, 25 мас.7:
35
Углерод
Кремний
Марганец
Фосфор
Хром
Никель
Молибден
Медь
Титан
Ванадий
Магний
Барий
Железо
3,5-3,9
2,4-2,9
0,40-0,75
0,3 — 0,65
0,12 — 0,3
0,06 — 0,5
0,02-0,35
0,01 — 0,5
0,01 — 0,15
0,ОО5-0.г
0,002 — 0,02
0,001 — 0,004
Остальное
1678889
С<>верчение компонентов> мас.2
<чино -нечаническне свовстяа
Состав порви< п<лч копни
Ч 88 Г Ва
Cr Ni
Оп
Si, !<р< деп Хпрргп. ть> RRR
< гтгчнпс кг ги на
i ич .нн >
<г<мм .
Извест.и ь<й ! 3,0 1.8 0,4 О,l 0,05 0,25 0,1 0,01 (,05 0,001!
08 0,18 о"- 51 7 та«» н< с
110 0,21
11? 0.15
2,7
3 ° 46 2 45 О 8 0>4 0.2 0.58 О 6<л 0 ° 28 О 11 0 ° 2
3931120803509120550!04 >и 9
52,:>
ОредпаГа н ми<э
0,09
103
01200600200100100050,0020001
3,50 2,40 0,40 О, 3
n,О7
1О!
2,7
3,62
3,78
0,08
O,24 0,29 0,29 0,32 0,10 О,(6 0,0)O Р,(03
0,30 0,50 0,35 0,50 О,l > 0,020 0,020 0,004
0,66 0.56
О,75 0,65
2,Ь
?,Ü5
Oil?! О!
2>9
2,90
2, 74<
3,9
0,10
101
0 л2 О ОЭ О 006 О 012 О 00!
0,41 O>22
2,9
49. 2
3,55
0,49 0,60 0,21
0,09
101
2,6
3,71 2,45 О,ЬО 0,36 0,15 0,32 0,04 0,06 0,14 0,18 0,017 0,003
50 0
0,08
0,12 0,007 0,002 -" - чЧ, 2
2,8
0,20 0,09 (<,33
О, 29 О, 26 О, О 7
О, 38 0,09
0,22 0,12
2, В! О, 53 О, 44
2,76 0,72 0,57
З,Ь4
О, 09
102
0,009 0,015 0,004
Z,8
51,4
3,82
Составитель Г. Дудик
Техред М.Моргентал
Редактор Н. Гунько
Корректор Q,Êðàâöîâà
Заказ 3185 Тираж 366
ВНИИПИ Гос а ств
Подписное
Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент" . У, r. жгород, ул,"агарина, 101
2,5! 0,55 0,42 0,,19 0,19 О,!2 0,13 O,пЬ 0,09 0,006 О,(<02
Хс > l>) « и<-. сит чотери ««) «c«< при 400 С,