Серый чугун

Серый чугун

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.8) Г"

Ю. А. Литвинцев, В. А. Допецкий, Г. Д. Чернь ев, З-..Д., АршинТщ (72) Авторы изобретения

H. И. Вершинина, В. А, Жильцов, Н. В. Кос

В. А. Соколов, И. Ф. Абросимов, E. И. Игн рева, Б. В-;:Павсйий, шин и "В.:,;Н:::.Амосов

F

Ярославский ордена Ленина и ордена Октябрьокей Р волвции-. .моторный завод и Ярославский политехнический институт (7l ) Заявители (54) СЕРЫЙ ЧУГУН

Изобретение. относится к черной металлургии, а именно - к составам серых чугунов, предназйаченных для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания например, гильз

5 цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Детали иэ таких чугунов для обеспе-. чения необходимой износоустойчивости под. вергают поверхностной закалке (обычнотоками высокой частоты). о

Известен износостойкий чугун f11 для эакаливаемых гильз цилиндров ДВС, имею. щий следующий химический состав, вес.%:

Углерод 3,0 - 4,0

Кремний 2,0 -2,5

Марганец 0,5 - 1,0

Хром 0,4 - 0,8

° Никель 02 10

Медь 0,4 - 1;2

Фосфор 0,1 0,3

Титан 0,07 - 0,2

Бор 0,008 0,2

Железо Остальное

Известен низколегированный серый чугун 2), содержащий углерод, кремний, марганец и железо, легированный хромом, никелем, титаном и медью при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 3,2 - 3,5

Кремний 2,1- 2,4

Марганец 0,5- 0,8

Хром 03-06

Никель 0,3 -0,7

Медь 0,15 - 0,4

Титан 0,03 - 0,08

Железо Остальное

Однако износостойкость деталей, изготовленных из такого чугуна, недостаточна.

Наиболее близким к изобретению по технической су1пности и достигаемому эффекту является серый чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий и железо при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 3,2 - 4,0

Кремний 0,8 -1,2

981431

Содержание компонентов, вес. %

Состав

С 63 Ми 46. М М1 Т4 Со С Р

Ге

Предлагаемый

0,08 0,05

0,07 . 0,04

0,07 0.04

3,6 0,5 1,4 0,8

3,2 0,6 1,5 1,3

35 07 13 03

3 5 0,7 1,7 0,3 О,З

3,4 0,5 1,5 1,2 0,2

Остальное

0,05

0,05

О, 08 0,03

0.07 0,04

Извесь ный (3) 38 11 13

1,2

Марганец 1,Π— 1,5

Алюминий 1,2- 1,5

Железо Ос тальное

Однако укаэанный чугун не применяет ся для деталей, подвергающихся высоко- S частотной поверхностной закалке. Износостойкость его невысока. Кроме того, этот чугун имеет высокую температуру нагрева под закалку и существенные искажения геометрии при закалке. Это увеличивает потери металла при массовом и крупносерийном производстве.

Белью изобретения является повыше- ние износостойкости чугуна и снижение энергозатрат прн закалке. !5

Поставленная цель достигается тем, что серый чугун,преимущественно для деталей, подвергающихся высокочастотной поверхностной закалке, содержит углерод, кремний, марганец, алюминий и железо 20 при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Образцы иэ чугуна состава 1-4 (таблица 1) подвергают поверхностной закалке на индукционной ВЧ-установке непре« рывно-последовательным способом. Omyca осуществляют при 280аС в течение 2-х ч у Гвердость определяется после закалки.

Прокаливаемость определяют по ГОСТ-56g7W1 после нагрева и выдержки при

850 С. За показатель проваливаемости принато расстояние от торца образца до споуктуры с твердостью 40 HRC.

Испыта иа на абразивную износостойкость проводят на машине тина ГП«1 с воэвратнэ-поступательным движением трущизоа элементов по методике Хрущева.

Углерод 3,2 - 3,6

Кремний 0,5» »0,7

Марганец 1,3 — 1,5

Алюминий 0,3 - 1,3

Железо Остальное

Для наиболее ответственных деталей в состав чугуна целесообразно дополнительно включать молибден в количестве

0,2 0,3 вес. %.

В качестве примеси чугун может содержать фосфор и серу в количествах, не превышающих 0,1 и 0,05 вес..%, соотг. ветс твенно.

Более низкое по сравнению с извесь ным чугуном суммарное содержание кремния и алюминия в предлагаемом чугуне обусловливает снижение уровня температур и сужение интервала эвтектоидного превращения при закалке деталей.

В табл. 1 представлены составы.

Та б л и ца

Скорость скольжения образца 0,06 м/с, давление на образец 19,9 н/мЯ", контртело-электрокорунд зернистостью 25, Н ** 1,9 - 2,0 н/м ,И

Показатель относительной HSHocoGTQfl кости вычисляют как отношение износа вталонного образца к испытуемому. В качестве эталонного образца принимают известный чугун химического состава (21 .

Определение уровня и интервалов эвтектоиднего превращения чугуна проводят на днлатометре ДКВ-4 со скоростью нагреве

4 6 об/с.

В табл. 2 приведены результаты испытаний.

Таблица 2

981431

Предлагаемый

739 765 26 38 46 1, 18 1,4 3,7

742 771 29 42 48 1, 16 1,4 3,3

737 764 27 35 46 .1,05 1,6 3,7

736 764 28 54 47 О. 93 1,8 3,3

741 771 30 53 47 0 99 1 7 3 3

760 796 36 21 42 1,69 0 94 4, 1

Извес тный

Составитель В. Муравьев

Редактор М. Товтин Техред А. Ач Корректор М.немчик

Заказ 9640/40 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rro делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 1

Прйменение предлагаемого чугуна для изготовления закаливаемых деталей позволяет повысить их износостойкость в

1,4 - 1,8 раза. В частности, ttpa rtcrieibзовании изобретения для гильз цилиндров дизельных двигателей, повышается долговечность всех деталей цилиндро-поршневой группы. снижается потребность в эа« пасных частях, что в конечном счете обеспечивает значительную экономию металла и трудовых затрат в народном хбзяйстве.

Кроме того, в связи с понижением температуры и сокрашением продолжителен ности высокочастотного нагрева, при термообработке иэделий достигается экономия алектроанергии и уменьшается расход воды на технологические нужды.

49 формула изобретения

1. Серый чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий и железо, отличаюшнйс я тем, что,с целью повышения износостойкости, он содержит компоненты в следуюшем соотношении, вес. %:

Углерод 3,2 - 3,6

Кремний 0,5 - 0,7

Марганец 1,3- 1,5

Алюминий 0,3 - 1,3

Железо Остальное

2. Чугун по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что он дополнительно содержит молибден в количестве 0,20,3 вес. %.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 361216, кл. С 22 С 37/00, 1970.

2. Материалы s машиностроении. Выбор и применение . Справочник в пяти томах. Под ред. Кудрявцева И. В. М, Машиностроение, 1969, т. 4, с. 99, табл. 35, строка 12.

3. Авторское свидетельство СССР

М 345226, кл. С 22 С 37/10. 1972.