Чугун

Чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 020379 (21) 2731081/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 0706 81, Бюллетень 14о 21 (51)М. Кл З

С 22 С 37/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (533 УДК 669.13. .018.256 (088.8) Дата опубликования описания. 070681 (72) Авторы изобретения

Е.И. Шитов, С.Н. Ленах, A.Ã. Слуцкий и A.A. Буняк (71) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Зна политехнический институт

А с

1 (54) ЧУГУН

Изобретение относится к составам чугунов, которые, в частности, могу1 применяться в узлах тяжело нагруженных пар трения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является чугун следующего состава, вес.%:

Углерод 3,0-3,5

Кремний 1,4-2,2

Марганец 0,6-0 8

Сера до 0,12

Фосфор до 0,3

Сурьма 0,3-0,65

Железо Остальное $1).

Указанный чугун обладает недостаточной прочностью и износостойкостью в условиях тяжелонагруженных пар трения скольжения. Структура сплава в массивных сечениях отливок перлито-ферритная с количеством феррита 10-15%. Наличие феррита в облас тях кристаллизации междендритного графита вызвано присутствием в сплаве марганца с концентрацией 0,6-0,8%.

Чугун также обладает высокой склонностью к отбелу в тонких сечениях отливок.

Целью изобретения является повышение прочности, износостойкости чугуна и снижение склонности его к отбелу в тонких сечениях отливок.

С этой целью чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, сурьму и железо, дополнительно содержит следующие компоненты, вес.%:

Углерод 3,0-3,4

Кремний 1,6-2,2

Марганец 0,005-0,04

Сера 0,1-0,2

Сурьма 0,15-0,25

Железо Остальное

Примеси:

Хром До 0,01

Никель До 0,02

Фосфор До 0,01

Для получения сплава подготовлены три смеси ингредиентов, содержащие каждая 3,3% углерода, 2,0% кремния, 0,15% серы и отличающиеся друг от друга содержанием сурьмы с марганца, взятых на нижнем, среднем и верхнем йределах в каждой смеси последовательно. При этом содержание железа составляет дополнительно до 100% в каждой смеси. Для сравнительных испытаний использован известный состав (прототип) при нижнем, верхнем и среднем содержании марганца и сурь836185

Износ, г/100 м

Химический состав, % Свойства

Наименование сплава

Пределы

Отбел, MM

P Sg <3 НВ

5 кг/мм кг/мм

С Si Mn S

0,6 0,12 0,3 0,3 35

0,7 0,12 0,3 045 32

0,8 0,12 0,3 065 30

Известный Нижний 3,0 1,4

220 19

217 18

229 21

0,065

0,074 (прото- Средний тип)

Верхний

3,3 1,8

3,5 2,2

0,060

229 10

224 7

230 8

0,005

0,045

0,03

3,0 1,6 0,005 0,1 0,01 0,15 42

3,3 1,8 0,02 0,15 001 0,20 38

3,4 2,2 0,04 0,2 0,02 0,25 36

Нижний Предлагае- Средний мый

Верхний

Формула изобретения

Составитель Г. Дудик

Редактор Ж. Рожкова Техред С. Мигунова Корректор Г. Решетник

Заказ 2842/15 Тираж 681 Подписной

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 мы. Каждая смесь сплавлялась в индукционной печи емкостью 50 кг с кислой футеровкой. В качестве шихты для получения предлагаемого сплава используют металлизованные окатыши, электронный бой, ферросилиций, ферромарганец, сера. Для выплавки известного состава используют литейный чугун, стальной лом, собственный возврат. Сурьму вводят в печь перед

Как видно иэ таблицы; изменение концентрации марганца в пределах

0,005-0,04%, сурьмы 0,15-0,25% повышает износостойкость и прочность чугуна, а также снижает склонность его к отбелу. Предлагаемое содержание марганца в совокупности с легированием сурьмой позволяет полностью ликвидировать феррит в структуре, при этом графит имеет мелкопластинчатую форму. В процессе трения феррит способствует адгеэиовному взаимодействию трущихся поверхностей, что приводит к значительному снижению эксплуатационных характеристик чугуна. Поэтому в известном чугуне увеличение добавок сурьмы от 0,3 до

0,65% также способствует повышению износостойкости и твердости, однако в условиях тяжелонагруженных пар трения показатели иэносостойкости у известного чугуна ниже, чем у предлагаемого. Повышенное содержание сурьмы в известном чугуне, необходимое для перлитизации его структуры, в то же время приводит к резкоразливкой. Чугун разливают в сухие песчаные формы. Испытание на износ проводят в условиях сухого трения скольжения при удельнрй нагрузке

12 кг/см и скорости скольжения

2.

1,2 м/сек. Износостойкость оценивают весовым методом в граммах, отне сенных к 1000 м пробега. Полученные сравнительные результаты приведены в таблице му снижению прочности. В предлагаемом чугуне полная перлитизация достигается при концентрации сурьмы

3G 0,15-0,25%, при этом сплав обладает высокой прочностью, 35 Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, сурьму и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, износостойкости и снижения склонности к отбелу в тонких сечениях отливок, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес.В:

Углерод 3, 0-3,4

Кремний 1,6-2,2

Марганец 0 005- О, 04

Сера 0,1-0,2

Сурьма 0,15-0,25

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Литейное производство, 1961, М 5, с. 18.