Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к низколегированным чугунам с повышенными антифрикционными свойствами . Цель изобретения - повышение стабильности антизздирных и других механических свойств в отливках с толщиной стенок от 80 до 200 мм. Предлагаемый чугун содержит компоненты при следующем их соотношении, мас.%: углерод 2,9-3,6; кремний 1,6-2,1; марганец 0,8-1.7; титан 0,002-0,007; цирконий 0,3-0,7; едь 0.3-1,3; кальций 0,02-0,04; иттрий 0,02-0,05; бор 0,03-0,05; магний 0,02-0,09; цинк 0,002- 0,005; железо остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 22 С 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ KHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4790495/02 (22) 12,02.90 (46) 23,12,91. Бюл. N. 47 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) Б,К.Святкин, А,M.Öåéòë ëí, М.И,Карпенко, М, Б, Е горо ва и С.M. Бед юкова (53) 669.13,018(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И. 536248, кл. С 22 С 37/10, 1976.

2. Заявка Японии М 57-32332, кл. С 22 С 37/08, 1982.

3, Авторское свидетельство СССР

1, 960299, кл. С 22 С 37/10, 1982. (54) ЧУГУН

Изобретение относится к металлургии, в частности к низколегированным чугунам для деталей, работающи", а условиях трения, Известен чугун, содержащий, мас,",ь : углерод 2,1-3,3; кремний 2,0 — 3,8; хром 0.001—

0,2; никель 0,001 — 0 3; алюминий 0,001 — 0,1; иттрий 0,001-0,1; железо остальное. Чугун вместо иттрия может содержать элемент, выбранный из группы, содержащей стронций, перий и лантан (1).

Твердость чугуна нестабильна (169269 НВ), что снижает его эксплуатационные свойства при трении.

Известен также чугун, содержащий, мас.7ь: углерод 2,8 — 4.2; кремний 2,0 — 3,8; марганец 0,1-1,0; сурьма 0,07-1,0; фосфор

0,001-03; сера 0,001 — 0,1; железо остальное..

Чугун модифицируют мишметаллом с 99 мас.% P3M в количестве 0,25 мас.7ь от массы исходного чугуна и 757-ным ферросили„„SU „„1700084 Al (57) Изобретение относится к металлургии, г. частности к низколегированным чугунам с повышенными антифрикционными свойствами. Цель изобретения — повышение стабильности антизадирных и других механических свойств в отливках с толщиной стенок от 80 до 200 мм. Предлагаемый чугун содержит компоненты при следующем их соотношении, мас,,4: углерод 2,9-3,6; кремний 1,6-2,1; марганец 0,8 — 1.7: титан

О 002 — 0,007, цирконий 0.3— - 0,7; медь 0.3-1,3, кальций 0,02 — 0,04; иттрий 0,02-0,05; бор

0,03-0,05; магний 0,02 — 0,09; цинк 0,002—

0,005; железо остальное. 2 табл. цием в количестве 0,5",(,, Глубина отбела чугуне в клиновых пробах до 4 мм, (2), В отливках с толщиной стенок 30 мм твердость не прзвышает 230 НВ, что не обеспечивает необходимый уровень износостайкости и стабильности антифрикционных свойств.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является чугун, содержащий, мас.g: углерод 3,0 — 4,5; кремний 1,6 — 2,4, марганец

0,5 — ",3; титан 0,12 — 0,22; цирконий О. 150,30; медь 0,15 — 0,35; кальций 0,10 — 0.21; редкоземельные металлы 0,003 — 0,07; железо остальное, Известный чугун модифицируют при

1370-1430 С. В образцах толщиной 30 мм он имеет следующие свойства: предел прочности при растяжении 243 — 251 1У1Па и твердость 210 — 220 НВ. Средний износ при трении 0,84-1,26 мкм/ч, относительная из1700084 носостойкость составляет 1,2-1,9 и задиростойкость при трении со смазкой 7<30-3150

МПа м/с, (Э)

НедОстзток !tyryHB — нестабиль11ые,анти задирн ые свойства в отллвках с тол (диной стенок 80-200 мм, Отмечается также низкая и неравномерная твердость чугуна по сечению отливок.

Цель изобре ения — по"зыш ън :е бильности антизадирных свойств чугуна в отливках с тол>циной стена!< 80 — 200 мм.

Поставленная цель достигается тем„-ГГО чугун, содержащ1лЙ углерсщ, кремни:.":, .Марганец, титан, цирконий, медь, кальц1.й, ит1рий и железо, дополнительно содержит ь, MBrHMA И ЦИНК rlPM СЛЕДУ>ОЩЕМ СОО.Н91!!!3нли компонентов, мас.,4:

Углерод 2,9 — 3;б

Кремний 1 б-,> 1

Марганец О, <3 — 1,7 титан 0,002 — G,007

Ц!лрконий 0,3-0,7

Медь - 0,3-1,3

Кальцлй 0,02-0,G4

Иттрий 0,02 — 0,05

Бор 0,0З вЂ” 0,A5

Магний . 0,02 0,09

Ци:-н< О 00 -0 00 =

3Келезо Остал ьноз

Существен н ым Отличием и редл гаемО! О 6ХНИЧЕСКОГО Р8Ш8НИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ДОПОЛНИ! ельное содержаHI6 8 чуГуне бора, L",tHI

МОДИ )1ЛЦ>АРОван!л!Е 6ГО Ст >УКТУРЫ Ма>"lt! <6!Л 8 количестве 0,02-",09 мас,%, что B-HB.I!MTBëbHO повышает твердость и ант! за1. ;18;::н1:16 свойства сплава, Дополни гельное Введение бор" микрслегирует структуру, повь>шаот тва! :»Ость и антлзади рн и е свойства чугуна 8 тогн<остенных отливках, r!pM его концентрации

an 1!„03 мас.% тверДОсть и износостойкость чугуна недостаточны, а при п хаышении егс> содержания более G,I3!. н:.:."...."ь снижа!отся однородность структурь .:, : В.гги." ЗД11!ЗНЫ6 СВОЙС1 Ва, Магний Введен как зффек>лвный 1 :;Оди(!)ициру>о>циЙ компонент, ПОвыша!О>ций твердость, прочностные M антифрикеционные свойства, Erc модифицMpy1оьц1ла 813к»1, ние начина6т ска;3ыВаться с конце -:тпа!1!ли от 0,02 МBC.%, но прл увел!!лчении ег< содсран!Ая бол88 0,09 !MBc.% повышает< .8 >!rB!3., неоднородность структуры к н =-стабильность антифрикционньlх сВОЙстВ.

Цинк измельчает структуру ч:ryHB, увеЛ И Ч И !1 а Е -< В Н 8 и С ОД В Рж а Н И 6 Г! Е РЛ ГГП М» т абильность антифрикционных c8(3 cгв, ЕГО

Влияние на 1ин эет cKB 8bl 8 8 Гься с 1<о11,ф:нтра" ции 0,002 мас.%, а -IpM содержаjI« - :I его 8 чугуне более 0,005 мас.% снижаю я пл!".— стические характеристики и увеличивается нестабильность cBQAcT8, Из rpynt:b! редкоземельных металлов наиболее высокие антифрикционные свой5 ств- . M Tíåpдость чугуна обеспечивает иттрий. Гго положиз.ельное воздействие на

:yvttt начинает сказываться с концентра. :,Н1л от 0,02 IMBc.,, а !ри содержании более

О, ;Б мас.70. повышается количество неме-!! Та, .>3И!:-18ск1лх 8кл К3 -ен!лй ч1 Q снижав r c"i"Bби„ 3 Ь1!QC fb С fpу1<"!" .,Iры 1л анти(jj>pMKIJIIQQHHbIK свойств чу1-!!на в отливках.

Рз! м-с%)

10,6 —, "" мас,%3 Ци13коний10,3-6,7 мас,%), 1!5 кальций В,02-0 04! мас.%1, 8 указаннь!х пре",РЛ Д, »ОВЫ !181 ",; 8 !»Д», 1ь 1Л а>!ТИЗал1ЛР ные свойства и их концентрация пр!лнята в

nIз ь>ч H L!K и! рефел а»<. 1 .B K и содержание Ос

h G8H ЫХ КОМП О Н6НТО В ЧУГУН Я вЂ” !ГГ>6 Рода И ! ита-i снихкает антизяди!3ны8 свойстВа, ПОЗТОМУ ЕГО КОНН6НТРВЦИЯ С ЧУГУН6 ОГРаНИ-t6на ссдзржанлем 0,007 мас.%. г!Олучение концентрации титана 8 чу! у не менее ::.з 0,00<>» мас, % Qpt исГlользовании Обычных шихтnеbtx матеpMiалОВ и феp >Qсплавов затруднительно.

1 G И М 6 Р, !"!Л281(У ЧУГУHB»gOBQPSIT 8 и !-! Д> 1» !, 1л н н О й! п 6 ч и и р О t b l u3 l i H о и с-; а С.г о т ц

ЗС >1" !ти. "Г)ерегрев РасплавB 1480-15000 С.

Ферромарганец ФМП 75, ферробс!р (т>513 и ..-.6дь М! Вводят 8 Bae!KnHMM феррот(лта 1 и -.рий !Ат г2

:,!Анк и маги!левую лигатуру -.. Капьцием — ".:.

,35 раздато-гный ковш 61>костьк> "! т, температу>38 модифицирова>- >ия рВсппВВВ чугуна 1420—

1450" С. !, 13 отг!ИВОк Выреза>эт Образцb> для ис-:ытания тве!3дости по Боинеллю, износn"

40 стойкост>л по ГОСТУ, а TMBBpl!tpHblx свойств

;!Ои "; n6HMM со смазкой !»! ПpM H8достаточноЙ смазке (rtonycy;;n8 трение), хи>лического и м6та! IanrpB(i)и"16схого анализов.

Б табл, 1 пр!иведен химичссклй сОстав

45 г!редлагаемого и известного чугунов Опытн::х главок B В таол, 2 — BHTIIBBA>ypHble свой: ТBB, ;Г".;н-осительная износостойкость и другие к;еханические свойства отливок с ! й стенок 80 — 200 мм, 50 Как видно >лз табл. 2, Дополн!Ательное введение бора, цинка и магния и изменеНие С->ДЕРЗКЗН>л»Я ТИТана и ДР ГИХ ИНГ<)8ДИ

eHTQ8 обеспечивают Выравниванле твердости От>>ивок 8 различных сечениях

55 !От 80 "„о 200;«- 1, повышение изчосостойксст!л и стабипьност!л задиростойкости, >то ПОИВОДИТ К i IQPblUi18HMIQ ЗКСПЛУВТВЦИЭН ных cBQ .IQT8 литых деталей, Предлагаемый ч.>Г1;-, позволяе!г получать 8 отл лвках рВВi . !Аi-; нои тол щ1л ы о>1и на ко 1 />О твердость, 1700084

Использование предлагаемого чугуна для производства износостойких раэностенных отливок для уэлов трения различных машин и механизмов позволит повысить их надежность и долговечность. содержит бор, магний и цинк при следующем соотношении компонентов, мас, $

Углерод 2.9-3,6

Кремний l,6-2,1

Марганец 0,8 — 1.7

Титан 0,002-0,007

Цирконий 0,3-0,7

Медь . 0,3 — 1,3

Кальций 0,02-0,04

Иттрий 0,02-0,05

Бор 0,03 — 0,05

Магний 0,02 — 0,09

Цинк 0,002-0,005

МВлеэо Остальное таблица1

Формула изобретения

Чугун преимущественно для отливок, содержащий углерод, кремний, марганец, титан. цирконий, медь. кальций, иттрий и железо,отл ичающийсятем,что,с целью повышения свойств в отливках с толе .иной стенок от 80 до 200 мм, он дополнительно ява-, icg

" Остальное железо.

Таблица 2

Составитель Б,Святкин

Техред М.Моргентал Корректор С. Кравцова

Редактор С.Пекарь

Заказ 4445 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,, К-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. У:кгород, ул.Гагарина, 101