Высокопрочный чугун

Высокопрочный чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

акая пезеНТНО таким 1есН Л

Olla

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

»»696064

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт; саид-ву

{5l)M. Кл. (22) Заявлено 27.03.78 (21) 2595413д2 О2

С 22 С 37/00 с присоединением заявки МГесударственнвй нвинтет

СССР аа делам нзабретвннй н еткрмтвй (23) Приоритет (53) У0К 669. .784 7 82 74 721 71 891 1-131.7 (088.8) Опубликовано 05.11.79. Бюллетень М 41

Дата опубликования описания 09.11.79 (72) Авторы изобретения

М. И. Карпенко, Б. М. Самоличенко, P. Н. Адамович, В. И. Науменко и Н. М. Залетило

Гомельский ордена Ленина завод сельскохозяйственного машиностроения "Гомсельмаш им. 60 петин Великого Октября (71) Заявитель (54) ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к изысканию высокопрочных чугунов с повышенным коррозионно-ерозионными свойствами.

Известен чугун следующего химического

5 состава, sec.%:

Углерод 3,4-3,7

Кремний 2,4-2, 8

Марганец 0,8-1, 2

Никель 1,2-1,5 ..

Хром 0,35-0,8

Молибден 0,6-1, 1

Магний 0,03-0, i

Медь О,З-О,9

1Ьрий 0,0010,01

1$

Железо Остальное (1).

Извес тный чугун обладает недостаточными коррозионноэрозионными свойствами.

При трении со смазкой при наличии абразива или растворенных солей относительная износостойкость составляет менее

1,43 в сопоставлении с эталоном из обычного серого чугуна.

Известен легированный чугун следующего химического состава, вес.%:

Углерод 2-4, 5

Кремний 1,5-5,0

Марганец до 1,0

Магний до 0,1

Молибден 1-8

Хром до 1,0

Железо Остальное (2).

Этот чугун обладает недостаточной прочностью в литом состоянии. Детали, изготовленные нз него, нестойки к воздействию растворов солей и других агрессивных сред.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности i достигаемому эффекту является высокопрочный чугун следующего химического состава, вес.Ъ:

Углерод 3,4-3,8

Кремний 1,8-2,4 Марганец . 0,7-1, 2

Никель 0,7-1, 8

Хром О, 15-0,4

6960

Углерод

Кремний

Марганец

Никель

2,8

3,5

26 32

0,9

1,0

1,2 1,7

1,2 07

0,57 0,3

Хром

0,85 3,8

Молибден

Ванадий

Молибден 0,3-1, 1

Магний О, 04-0, 08

Алюминий О, 1-0, 3

Медь О, 2-0, 5

Берий 0,005-0,02

Железо Остальное (3).

Известный чугун используется преимушественно для азотируемых втулок цилИнд» ров двигателей внутреннего сгорания, Он имеет низкую прочность, износостойкость и коррозионную стойкость в литом состоянии. При трении со смазкой цри наличии абразива относительная износостойкость составляет 1,4-1,5 в сопоставлении с эталоном из обычного серого чугуна. 15

Бель изобретения повышение износостойкости, прочности и корроэионной стойкости чугуна.

Поставленная цель достигается тем, 2о что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, хром, молибден, алюминий, магний, церий и железо, дополнительно содержит сурьму, ванадий и азот при следующем соотношении компонентов, вес.%: 25

Углерод 2,5-3,5

Кремний 2,5W,3

Марганец 0,7-1, 1

Никель 0,7-1, 7

Хром 0,03-0,7 . зо

Молибден 0,03-1,1

Ванадий О, 03-0,35

Алюминий 0,03-0, 15

Сурьма 0,03-1, 15

Магний 0,03-0,08

Азот 0,01-0,03

Берий О, 001-0, 005 àåào Остальное.

Предложенный чугун может быть ис-" пользован для ответственных отливок с

64- — --. толщиной стенок до 50 мм, в процессе эксплуатаци и подвергающихся воздействию коррозионных сред. Испытания показали, что предложенный чугун имеет более высокие показатели прочности, износостойкости и коррозионной стойкости, В табл. 1 приведены составы известных и предложенного чугунов, а в табл. 2данные испытаний ряда механических свойств. Образцы и отливки для испытаний получали заливкой чугуна с температурой

1400-1430 С в сухие литейные формы.

Показатель иэносостойкости определяли как отношение износа эталонного образца из нелегированного перлитного серого чугуна, полученного на машине трения со смазкой, к износу испь|туемых образцов.

Скорость коррозии определяли как скорость потери материала (в г/см ч) при воздей2 ствии на него 3%-ного раствора поварено ной соли с температурой 15-20 С и 3%ной соляной кислоты с температурой 20 С.

Сопоставительный анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о существенной полезности предложения.Технология производства отливок из предложенного высокодрочного чугуна не имеет принципиальных отличий по сравнению с аналогом, причем операция термической обработки отливок из такого чугуна может быть исключена. ,Юля повышения пластических свойств чугуна отливки могут подвергаться нормализации, включающей нагрев до температур интервала Ас " Ас ) выдержЙ к с1 ку и охлаждение на воздухе, что позволяет получить структуру, состоящую из перлита и легированного феррита, причем доля первого растет при увеличении темпеРатуры в пределах указанного интверала.

Табл ица 1

36 25 30 . 35

21 43 34 25

09 07 09 11

03 003 037 07

07 003 058 11

0,03 0,20 0 35

:« - ;:; .",:

698064

Продолжение табл. 1

Н аименовани компонентов

0,03 0,60 1,15

0,6

0,35

О, 19 0,03 0,09 О, 15

0,012 0,001 0,003 0,005

0,01 0,02 0,03

0,005

Осталь- ОстальОсталь- Осталь- Осталь-Остальное ное. ное ное ное ное

Таблица 2 Временное сопро. тивление, кгс/мм 74-82 65-69 7 8-83 90-97 105-1 30 96-1 20

15800- 1620017 200 1 6800

16300- 17000- 18600- 1880017000 17400 19200 19500

Твердость НВ, кгс/мм -.

255- 279300 320

220- 241249 275 . 302360

229249

0,20,55

0,51,1

5,15,5

7,68,0

6,87,4

6,67,0 в 3 оМ растворе поваренной соли

0,069 0,056» 0,020,073 0,060 0,033

0,07 2- 0,0790,076 0,083

0,012«

0,025

Сурьма

Медь

Алюминий

Магний

Церий

Азот

Железо

Модуль нормальной упругости, кгс/мм

Относительная износостойкость (эталон нерлитны и серый чугун) Коррозионная стойкость чугунов, r/м ч в 3%-ном растворе соляной кислоты

006 006 006 003 006 008

1,35- 1,32- 1,41- 1,55- 1, F2- 1,78143 137 147 159 184 190

I 7 . - " " 6% >06

Ф |Ф Ф, o C%4

Как видно из таблиц, величины корро» зионной стойкости, прочности и износо. стойкости предлагаемого чугуна превышают те же величины у извес"тных. 3а счет исключения as состава чугуна меди и уменьшения расхода других легируюших

1. добавок cTQ имость одной тонны ли ?ых де талей из предложенного чугуна на 18 руб, ниже, чем для известного.

Технологйя выплавки предложенного 10 чугуна не меняется по сравнению с извест ными и может осушествляться в электрических печах.

Формула изобретения

Высокопрочный чугун, содержаший уг лерод, кремний, марганец,,хром, - молибден, алюминий, магний, церий и железо, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с це20 лью повышения износостойкости, прочности и коррозионной стойкости, он дополнительно содержит ванадий, сурьму и азот при следуюшем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 2,5 3,5

Кремний 2,5-4,3

Марганец 0,7-1, 1

Никель 0,7-1,7

Хром 0,03-0,7

Молибден 0,03-1, 1

Алюминий 0,03-0, 1 5

Магний 0,03-0,08

Церий 0,001-0,005

Ванадий 0,03-0,35

Сурьма 0,03-1, 15

Азот 0,01-0,03 телезо Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 375315, кл. С 22 С 37/00, 1973.

2. Патент Японии М 51--6607, кл. 10 У,173, 01.03.76.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 377393, кл. С 22 С 37/00, 1973..Составитель Г. Дудик

Редактор Н. Вирко Техред М. Петко Корректор Н. 3адерновска

Заказ 6709/28 Тираж 727 Подписное

ЦНИИПИ 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