Чугун
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е "" 768843
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалнстнческих
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Зая влено 10.05.78 (21) 2616036I22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубли|ковано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл
С 22 С 37/06
Государственный комнтет по делам изобретений (53) УДК 669.13-196 (088.8) н открытий
М. Е. Гарбер, В. И. Канторович, Т. И. Мочалова, А. Д. Зуев, М. А. Шаров, А. С. Черкашин, Ю. И. Беляков и В. П. Плетнев (72) Авторы пзоб|ретения
Всесоюзный научно-исследовательский и проектнотехнологический институт угольного машиностроения и Государственный союзный научно-исследовательский тракторный институт (71) Заявители (54) ЧУГУН
Изобретение относится к области металлурги и ле ги рованных белых чугунов, работающих,при интенсивном абразивном износе, используемых, на пример, для,колец торцевых уплотпиний ходовых систем тракторов и выхсдных валов угольных,комбайнов.
Для обеспечения максимальной износостойкости деталей, работающих в условиях трения со значительными удельными давлениями при наличии абразива и ж.и дкой среды, необходимо определенное сочеT3IHHe карбидов высокой твердости и преимущественно ма1ртенситной основы при повышенной коррозион ной стойкости. По экономическим соображениям желательно минимальное количеспво;дорогих и,дефицитных ле гирующих элементов.
H3BeIcTeH чугун следуюгцего состава, вес. %:
Углерод 2,8 — 3,25
Кремний 0,5-1,5
Марганец До 0,5
Хром 15,5 — 18,5
Молибден 14,5 — 17,5
Никель До 1,75
Ванадий До 02
Железо Остальное tl)
Недостаток .известнбго чугуна заключастся в том, что он содержит дорогостоя2 щие элементы — никель и молибден в большом количеспве.
Наиболее близким,к изобретению по технической сущностн и достигаемому эффе кту является чугун следующего состава, ве;с. %:
Углерод 2,3 — 4,0
Крем:ний До 08
Марганец 1,5 -5,0
I0 Хром 11,5 — 18,0
Молибден До 1,5
Титан До 0,8
Цир,коний До 10,0
Ванадий До 1,0
15 Железо Остальное (2l
Дан ный чугун имеет недостаточно высокую износостойкость, что связанно с наличием в его,структуре карбидов цемент. ного типа (РеСг)зС2 и значительного коли20 чсспва аустснита.
Целью изоб|ретения является повышение износостойкости чугуна при экономном легирсва нии.
Поставленная цель достигается тем, 25 что цредлагаемый чугун дополнительно содержит медь при следующем соотношении .ком понентов, вес. %:
Углерод 2,7 — 3,5
Кремний 0,4- -1,4
З0 Марганец 0,4 — 1,4
768843
Хро.м 18,5 — 23
Медь 0,2 — 2,0
Цирконий 0,01 — 0,1
Железо Остальное
Предлагаемый чугун имеет повышенную из ноcocTQHIKolcTb, !которая достигается за счет структуры, состоящей из измельченных ка!рбидов типа МетСз и в основном ма!ртенситной мат рицы .при повышенной коррозионной стойкости.
В ст!руктуре предлагаемого чугуна, благода!ря повышенному содержанию хрома п ри содержании углерода в пределах
2,7 — 3,5%, малопзяососгойкие карбиды цеме!нтитного тяпа отсутст!вуют, а карбиды представлены триганальными карбидамя типа (Cr, Ге) TC., что повышает износостойкость чугуева.
Сочетание низкого (до 1,4%) соде р>копия марганца с медью (0,2 — 2,0%) позволяет за!каливать, !на!например, отливки типа уплотнительных колец торцовых уплотнений на воздухе, т. е. иметь достаточно высокую прокаливаемость. Благодаря более низкому, чем у црототи па, содержанию марга!нца .в стр!чкту ре закаленного чугуна, содержится лишь незначительное количество (менее 20% ) о!статоч!ного аустенита, что также обаспечи!вает ему более высокую износостой!кость.
Это объясняется тем, что марганец снижает температуру начала мартенситного превра щения интенаи!внее, чем медь.
Один процент ма!рганца в твердом раст!воре снижает тем пературу мартеисигного п!ревращения (Мп) на 45 С, а о!динл!роцент меди — на TС.
Структура предлагаемого чугуна после за1кал ки состоит из мелкозернистых карби!дов хрома типа (Cr, Ре)тСз B преи|муществен но,м артенситной основе.
В таблице 1 приведены составы предлагаемого и из!весчного чугуна, в та бл!11це 2 —,cooTIBGTcTIBvIoùHå им свойства.
Таблица 1
Химический состав чугуна
Концентрация, вес %
Предлагаемый чугун
Компоненты чугуна
Известный чугун
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
l 5 !У!едь
Цирконий
Л ол ибден
Титан
Ванадий
Железо
2,7
0.4
0,4
18,5
0.2
0,01
3,0
0,9 0.9
20,7
1,1
О,Ъ!
3,5
1 .4
1.4
2 З,О
2.0
0,1
3,2
0,8
3,5
il 7,5
0,5
0,6
0.1
0.5
Оста чьное
Формула изобретения
Чугун, содержащий угле!род, кремний, 25 марганец, хром, цирконий и железо, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения изнооостой кости, он дополнительно со!держит медь,IIlpH следующем соотношении ко!мпонентов, вес. %:
30 УглеРОД 2,7- — 3,5
Крем!ний 0,4-1,4
Марганец 0,4 — 1,4
Хрс м 18,5 — 23
Медь 0,2--2,0
35 U Рк он"" 0,01 — 0,1
Железо Остальное
Источники инфо!рмации, принятые во внигмаиие при эиспертизе
1. Патент ФГГ № 1288793 кл. 40Ь, 40 39/50, 1969.
2. ABTolplcKoc ави!детельство СССР № 162178, кл. С 22 С 37/06, 1964.
Таблица 2
Предлагаемый чугун
Свойства после закалки от 1000 С на воздухе
Известный чугун
62,5
И,7
60,5
16;3
63,8
iI 2,3 !
57.5
8,3
Твврдость HRC в закаленном состоянии
Коэффициент относительной износостойкости
Температура начала мартенситного преврагцепия
Количество остаточного аустенита
Предел прочности при испытании на изгиб, о изг, кг/мм
70
80
Соста витечь Т. Платицина
Техред И, Пенчко Корректор А. Степанова
Редактор E. Братчикова
Заказ 6731 Изд, № 477 Тираж 698 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисиолкома
Износостойкость определяли методом чашечного шлифования. В качестве эталона брали сталь 20 нормализованную.