Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик оя812852 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.04.79 (2!) 2757190/22-02 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 150 3,81 Бюллетень Ж 10

Дата опубликования описания 15. О 3. 81 (51)м. sc

С 22 С 37/10

Государственный. коинтет

СССР по дмвн нзобретеннй н открытн Й (53) УДК 662 13-018.2(088.8) (72) Авторы и зоб(эетени я (М. И. Карпенко, Е. И.Марукович, Н. И. Пожидаев и 3f "К. Карпов

Гомельский филиал Белорусского ордена Трудового Красного

Знамени политехнического института (71) Заявитель (54) ЧУГУН

Изобретение относится к металлургии, в частности, к изысканию чугунов, изделия нз которых работают в узлах трения при отрицательных температурах.

Известен чугун следующего хими= ческого состава, вес. %:

Углерод 3, 25-4, О

Кремний 2,4-2,88

Марганец О, 46-0, 7

Фосфор О, 7-1, 1

Медь 2,2-5, 7

Сера О, 01-0, 03

Мгний 0,01-0,03

Железо Остальное.

Динамическая прочность этого чугуна при -40 С не превыыает

0,6 кгс ° м/см, а относительное удлинение — 2,3%. Износ при трении со смазкой при удельном давлении

75 кгс/смд достигает О, 17 мг/см>-км (1).

Наиболее близким к изобретенйю по технической сущности и достигаемому результату является чугун следующего химического состава, вес.%

Углерод 2,7-3,8

Кремний 3,3-3, 8

Марганец 0,4-0,65

Молибден 0,2-0,4

Магний 0,045-0,06

Железо Остальное.

Такой чугун в качестве примесей

5 содержит фосфор до 0,2 вес. % и серу до 0,02 вес.% 121.

Недостатками известного. чугуна являются низкая динамическая прочность (О, 7 кгс м/см при — 40 С) и пластичность (относительное удлине- о нне составляет 3,2% при — 40 С), а также низкая прочность и недостаточно высокие антифрикционные свойства.

В условиях трения скольжения со смазкой (скорость 2 м/c) в паре со сталью 60Г) в состоянии поставки при удельной нагрузке 125 кгс/смкскорость иенащивания чугуна составляет

О, 237 мг/см .км, а при удельной нагрузке 75 кгс/смт — О, 164 мг/смт. км.

20 Коэффициент трения в условиях трения скольжения со смазкой 0,0078. Временное сопротивление чугуна прн — 40 С о составляет 41 кгс/мм т.

Цель изобретения — повышение фрикционных свойств, пластичности и динамической проччости эв литом состоянии.

Данная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, молибден, магний и железо, 30 дополнительно содержит медь, каль812852 ций, олово и азот при следующем соотношении компонентов,, вес. Ъ:

Углерод 2,3-3,5

Кремний 1,5-3,5

Марганец 0,5-1,3

Молибден 0,1-0,5

Магний Ос 035 Ог 05

Медь О, 03-0, 35

Кальций 0,01-0,12

Олово 0,01-0,08

Азот 0,01-0,07

Железо Остальное.

Чугун в качестве примесей содержит до 0,05 вес.Ф Фосфора и до 0,02 вес.Ъ серы.

Предложенный чугун может содержать вместо олова сурьму в количестве

О, 005-0, 08 вес. В, вместо азота— по крайней мере, нитрид одного. иэ металлов, выбранного из группы, содержащей титан, алюминий и бор, в количестве 0,01-0, 18 вес. Ъ.

Пример. В индукционных электропечах с кварцитовыми тиглями емкостью 250 кг выплавлен ряд составов известных и предлагаемого чугунов и после модифицирования и насыщения расплава азотом производилась их разливка при 1420-1450 С в сухие жидкостекольные формы. Для графитизирующего модифицирования используют ферросилиций ФС7Ъ в количестве

0,85-1,05Ú к весу жидкого металла.

Химический состав предлагаемого (плавки 1-12) и известных (плавки

13-15) чугунов приведен в табл. 1 °

В табл. 2 ггриведены механические свойства, полученные на стандартных образцах при — 40 С, и фрикционные о

5 свойства в условиях трения скольжения со смазкой при удельных нагрузках 75 и 125 кгс/см в паре со сталью

60Г в состоянии поставки.

Скорость изнашивания получена в условиях трения скольжения со смазкой при возвратно-поступательном движении со скоростью 2 м/с.

Из чугунов плавок 1- 15 отлиты

15 заготовки для изготовления червячных колес редукторов, проведена их механическая обработка и производственные испытания при 20 С вЂ” -40 С.

Испытания показывают высокую стой2О кость червячных колес иэ предложенного чугуна по сравнению с известным антифрикционным чугуном.

Как видно из приведенных в табл.2 данных, предложенный чугун сочетает высокий уровень фрикционных и механических свойств, превышающих свойства известного чугуна, и может быть использован для изготовления средненагруженных деталей машин,работающих в условиях смазки и граничЗ0 ного трения.

812852

СЧ 443 о5 оОн

4СЪ

Ю с

СЧ

Ю с

С Ъ

Ю с

СЧ

D м сО с с

С Ъ N

3 л

D с

44Ъ Г Ъ с с о о.

44Ъ .л с м й> с

34 о н х

И а

Ц о о

lA

С Ъ

Ю с о

СЧ л с

СЧ

Ю с

CO

Ю I с

lA

С"3 с

Ю о м оъ с с л о

4О

Ю 1 с

D Ф

Ю с

3 о с о м

СЧ с

Ю с

D н о о

ССЪ

D о 1 с

Ю м л о о с с о о

Ю с

Ю !

44Ъ

j С Ъ

5 о о

00 л с

lA о с о

CO о 1 с

СЧ с

4ГЪ м с

44Ъ с с л о!

D ь м

lA о с

44Ъ

1 Ю с

4С3

D с

3 с ь с ь

43

Ю с

D м

СЧ с

CO

CO

СЧ

44Ъ с

0Ъ

Ю о с

I3I

43I н о

I ! с

СЧ

СЧ

Ю с

D л

Ю с

lA

1 Ю с ь л

D с

СО ь с о

lA о

Ю й) с м

44Ъ с с о о

44Ъ м

Ю с

СЧ

Ю с

lA о с

CO л с

СО о с

Ю (Ч

5-4 с

lA

С Ъ с о

М 4СЪ с с

Л4 м

4С3 о с

4

Ю с

f

Ю с

Ю Ф

Ю с

D м (Ч с

CO Р 3 с с о о. CO

4СЪ с

СЧ о о

lA о о с о м

D с

Ю л

D с

D с

ul о с

Ю л

Ю

l1 .

Ю.

С Ъ у

СЧ

4СЪ с м

3,СЪ

С Ъ

Ю с ь

СЧ

° -4 с

lA

M с

М lA с с о

ССЪ с м

СЧ .Cl с

Ю

N о с

t о с

3 о о м

СЧ с

4

33 м с с о о

23 с

N.4Ъ с

14СЪ о с

Ю л

Ю с

Ю м о с о

С Ъ с

44Ъ л с с ю о

IA с м

I Э х, o я н о

1 М х

433 433 х Ц х а ю о

Е Й

Ц о а

«Я х х

Е о, М

Ц Ю Q 43I нн

Йй о

I33 Н ь о о

I33

Ц

2 а о

v Й

w I!

433 1

Ц3.! х1 ц! (44Ъ I .

441 !

Е.4 1

o

4II I

333

1 Х

4У 1 Х ! Щ

443 х, К 13"" а, 1

433 1

Ц. 1

u !

СО с с

СЧ М

4СЪ ОЪ

СЧ с с м

CO ul

4-4 с с

Л4 СЧ СЧ

С Ъ ССЪ р с с

СЧ М

4Л ОЪ с м

СС4 . IA р с м л

ul м с с о о

44Ъ м с ь СЧ

CO М с с о о

44Ъ Л с с о ю

СО М с с ю о

Ю 4 с с о о

CO 3 о о с с о о

° Ф lA о о о с с с о о о л л о о с о о

1 1 I

СЧ

1 1

3 1 с

IA

Ю

1 с

CO -ССЪ

1 4 о с с о о

СЧ IA о с с о о

° 4 44Ъ о о с с о о

4СЪ

I о с

Ю

I 1

lA

I с

1 с

СЧ о с

Ю

СЧ

Ю с

Ю

СЧ

D с

CV

Ю с

Ю

СЧ

D с

Ю

СЧ

Ю с

Ю о

Ц о о

Ц ф ° з 3С 4 Х

Е о« х Ф

3 Î о е

Ф 133

Ф

443 W хо с

- 333 о

433

812852

Т а б л и ц а 2

Механические свойства l Фрикцио иях трения

Чугун Плавка нные свойства в у лов скольжения со смазкой

Временное сопротивление, Klc/мм

Коэффициент трения

Относит ель ное удлинение, Ъ

Скорость изнашивания при удельной нагрузке, кгс/см, мг/см км! ударн ая вязкость кгс.м/см

125 образец контр- образец контртело тело

Предложенный

5,8

1 . 47 7,5

2 53 B 3

6,4

3 52 12,4 8,1

4 52 6,3 5,5

5 55 6,8

6,2

0,0071 0,092

6 57 8,5

6,9

О, 087 О, 106 О, 096

6,4

7 49 8,1

8548768

9 53 ll 3 7 5

10 48 7 1

5,6. 5,9

7,4

11 52

6,4

12 51 8,3

Известный

13 32 1, 8 О, 3 О, 0091 О, 212 О, 148 О, 396 О, 187

14 37 2,3 0,6 0,0078 0,170 0,128 0,289 0,150

15 41 3 2 О 7 О 0078 О 164 О 119 О 237 О 131

Формула .изобретения

ВНИИПИ Заказ 702/32 ТиРаж 681 Подписное

Филиал ППП "Патент",г Ужгород, ул,Проектная,4

1. Чугун, содержащий углерод,, кремний, марганец, молибден, магний и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения фрикци- . онных свойств, пластичности и динамической прочности в литом состоянии, он дополнительно содержит медь, кальций, олово и азот при следующем сдЬтношении компонентов, вес.Ъ|

Углерод 2,3-3,5

Кремний 1,5-3,5

Марганец 0,5-1,3

Молибден О, 1-0,5

Магний 0,035-0,05

Медь 0,03-0, 35

О, 0075 О, 107 О, 095 О, 12В О, 109

О, 0073 0, 098 О, 089 О, 114 О, 099

О, 0069 О, 089 О, 084 О, 099 О, 089

О, 0074 О, 105 О, 098 О, 121 О, 112

0,0072 0,096 0,091 0,111 0,104

О, 0073 О, 096 О, 085 О, 108 О, 093

О, 0072 О, 0ВВ О, 081 О, 097 О, 080

О, 0067 О, 082 О, 078 О, 090 О, 081

О, 0076 О, 106 О, 098 О, 118 О, 112

О, 0075 О, 102 0, 096 О, 110 О, 107

0,0072 0,093 О, 089 0, 102 О, 098

Кальций 0,01-0,12

45 Олово О 01 Оо08

Азот 0,01-0,07

Железо Остальное.

2. Чугун по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, он содержит яп вместо олова сурьму в количестве

0,005-0,08 вес.Ъ и вместо азота— нитрид металла, выбранного из группы, содержащей титан, алюминий и бор, в количестве 0,01-0,18 вес.Ъ.

О

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 296826, кл. С 22 С 37/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 580247, кл. С 22 С 37/10, 1977.