RU2487187C1 - Cast iron - Google Patents

Cast iron Download PDF

Info

Publication number
RU2487187C1
RU2487187C1 RU2012114477/02A RU2012114477A RU2487187C1 RU 2487187 C1 RU2487187 C1 RU 2487187C1 RU 2012114477/02 A RU2012114477/02 A RU 2012114477/02A RU 2012114477 A RU2012114477 A RU 2012114477A RU 2487187 C1 RU2487187 C1 RU 2487187C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cast iron
content
iron
carbon
boron
Prior art date
Application number
RU2012114477/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ринат Абдуллаевич Бикулов
Владимир Иванович Астащенко
Михаил Семенович Колесников
Татьяна Владимировна Швеёва
Андрей Иванович Швеёв
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА)
Priority to RU2012114477/02A priority Critical patent/RU2487187C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2487187C1 publication Critical patent/RU2487187C1/en

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to compositions of wear-resistant cast irons based on the Fe-C-Al system, and may be used for fusing of internal combustion engine pushers operating under sliding friction in contact with tempered cemented steel surface of the shaft. The cast iron contains the following components, wt %: carbon 3.1-3.4, manganese 0.5-0.65, nickel 0.4 -0.75, molybdenum 0.4-0.60, copper 1.0-1.70, sulphur 0.08-0.15, calcium 0.01-0.10, boron 0.05-0.20, aluminium 9.8-19.7, silicon 0.3-0.6, barium 0.03-0.10, vanadium 0.2-0.6, iron - balance.
EFFECT: increased resistance to crack formation and burring of coupled surfaces of parts from cast iron and tempered steel operating under sliding friction.
2 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к износостойким чугунам, работающим в условиях трения скольжения в контакте с закаленной сталью.The invention relates to metallurgy, in particular to wear-resistant cast irons operating under sliding friction in contact with hardened steel.

Известен износостойкий чугун [Патент №2011693 МПК C22C 37/10, 10.02.1992 г. (опубликован 30.07.1994)], содержащий, мас.%:Known wear-resistant cast iron [Patent No. 20111693 IPC C22C 37/10, 02/10/1992 (published on 07/30/1994)], containing, wt.%:

углерод (C) - 3,2-4,0carbon (C) - 3.2-4.0

кремний (Si) - 1,2-2,0silicon (Si) - 1.2-2.0

марганец (Mn) - 8,2-12,0Manganese (Mn) - 8.2-12.0

хром (Cr) - 3,0-6,0chromium (Cr) - 3.0-6.0

алюминий (Al) - 0,4-1,2aluminum (Al) - 0.4-1.2

кальций (Ca) - 0,01-0,05calcium (Ca) - 0.01-0.05

церий (Ce) - 0,01-0,04cerium (Ce) - 0.01-0.04

барий (Ba) - 0,005-0,015barium (Ba) - 0.005-0.015

железо (Fe) - остальное.iron (Fe) - the rest.

Недостатком известного чугуна является неудовлетворительная обрабатываемость резанием в литом состоянии за счет выделения избыточных дисперсных карбидов при силовом воздействии на сплав.A disadvantage of the known cast iron is the unsatisfactory machinability by cutting in the cast state due to the allocation of excess dispersed carbides during the force impact on the alloy.

Известен износостойкий чугун [Патент №2384641 МПК C22C 37/04; C22C 37/08, 20.03.2009 г. (опубликован 20.03.2010)], содержащий, мас.%.Known wear-resistant cast iron [Patent No. 2384641 IPC C22C 37/04; C22C 37/08, March 20, 2009 (published March 20, 2010)], containing, wt.%.

углерод (C) - 2,2-3,2carbon (C) - 2.2-3.2

кремний (Si) - 0,5-3,0silicon (Si) - 0.5-3.0

марганец (Mn) - 0,2-3,0Manganese (Mn) - 0.2-3.0

хром (Cr) - 3,0-6,4chromium (Cr) - 3.0-6.4

никель (Ni) - 2,0-4,0nickel (Ni) - 2.0-4.0

бор (B) - 0,2-0,4boron (B) - 0.2-0.4

ванадий (V) - 0,2-0,8vanadium (V) - 0.2-0.8

медь (Cu) - 0,2-0,8copper (Cu) - 0.2-0.8

алюминий (Al) - 0,1-0,4aluminum (Al) - 0.1-0.4

церий (Ce) - 0,03-0,20cerium (Ce) - 0.03-0.20

магний (Mg) - 0,02-0,1magnesium (Mg) - 0.02-0.1

кальций (Ca) - 0,05-0,2calcium (Ca) - 0.05-0.2

железо (Fe) - остальное.iron (Fe) - the rest.

Несмотря на высокую прочность и удароустойчивость при работе в условиях ударно-абразивного износа чугун имеет неудовлетворительную обрабатываемость резанием в литом состоянии и не имеет необходимой стойкости при трении деталей в зоне контакта "чугун-сталь".Despite the high strength and impact resistance when working in conditions of impact-abrasive wear, cast iron has poor machinability by casting and does not have the necessary resistance to friction of parts in the contact zone of "cast iron-steel".

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является чугун [Патент №2191214 МПК C22C 37/10 от 09.01.2002 г. (опубликован 20.10.2002)] следующего химического состава (мас.%):The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is cast iron [Patent No. 2191214 IPC C22C 37/10 of 09/09/2002 (published on 10/20/2002)] of the following chemical composition (wt.%):

углерод (C) - 3,2-3,7carbon (C) - 3.2-3.7

марганец (Mn) - 7,5-9,5Manganese (Mn) - 7.5-9.5

медь (Cu) - 0,4-1,1copper (Cu) - 0.4-1.1

сера (S) - 0,02-0,2sulfur (S) - 0.02-0.2

кальций (Ca) - 0,02-0,1calcium (Ca) - 0.02-0.1

никель (Ni) - 0,2-0,8nickel (Ni) - 0.2-0.8

молибден (Mo) - 0,1-0,5molybdenum (Mo) - 0.1-0.5

бор (B) - 0,01-0,04boron (B) - 0.01-0.04

железо (Fe) - остальное.iron (Fe) - the rest.

Причем отношения суммы карбидообразующих элементов (марганца, хрома, молибдена и бора) к сумме графитизирующих элементов (углерода, кремния, никеля и меди) должно находиться в пределах 1,23-1,27; а отношение содержания серы к содержанию кальция находится в пределах 1-2. Чугун обладает высокой износостойкостью при трении скольжения со смазкой и обладает хорошими антифрикционными свойствами и обрабатываемости резанием при точении на токарных операциях.Moreover, the ratio of the sum of carbide-forming elements (manganese, chromium, molybdenum and boron) to the sum of graphitizing elements (carbon, silicon, nickel and copper) should be in the range 1.23-1.27; and the ratio of sulfur to calcium is in the range of 1-2. Cast iron has high wear resistance during sliding friction with lubricant and has good antifriction properties and machinability by cutting during turning during turning operations.

Существенным недостатком известного чугуна является низкая сопротивляемость к трещинообразованию при обработке резанием (шлифовании) и недостаточная задиростойкость в условиях трения скольжения с закаленной цементованной стальной поверхностью.A significant drawback of the known cast iron is its low resistance to crack formation during machining (grinding) and insufficient scoring resistance under sliding friction with a hardened cemented steel surface.

Изобретение направлено на повышение сопротивляемости к трещинообразованию и задиростойкости сопрягаемых поверхностей деталей, работающих в условиях трения скольжения между чугуном и закаленной цементованной сталью, и обеспечение удовлетворительной обрабатываемости резанием.The invention is aimed at increasing the resistance to cracking and scoring resistance of the mating surfaces of parts working under sliding friction between cast iron and hardened cemented steel, and to ensure satisfactory machinability by cutting.

Поставленная задача достигается тем, что чугун, содержащий углерод, марганец, медь, серу, кальций, никель, молибден, бор и железо, дополнительно содержит алюминий, кремний, барий и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:This object is achieved in that cast iron containing carbon, manganese, copper, sulfur, calcium, nickel, molybdenum, boron and iron, additionally contains aluminum, silicon, barium and vanadium in the following ratio of components, wt.%:

углеродcarbon 3,1-3,43.1-3.4 сераsulfur 0,08-0,150.08-0.15 марганецmanganese 0,5-0,650.5-0.65 кальцийcalcium 0,01-0,100.01-0.10 никельnickel 0,4-0,750.4-0.75 борboron 0,05-0,200.05-0.20 молибденmolybdenum 0,4-0,600.4-0.60 алюминийaluminum 9,8-19,79.8-19.7 медьcopper 1,0-1,701.0-1.70 кремнийsilicon 0,3-0,60.3-0.6 барийbarium 0,03-0,100.03-0.10 ванадийvanadium 0,2-0,60.2-0.6 железоiron остальное.rest.

При этом отношение содержания алюминия к содержанию углерода находится в пределах 3,2-5,8, а содержание тугоплавких карбидообразующих элементов (молибден, ванадий и бор) в сумме 0,6-1,4% мас.The ratio of aluminum to carbon content is in the range of 3.2-5.8, and the content of refractory carbide-forming elements (molybdenum, vanadium and boron) in the amount of 0.6-1.4% wt.

Углерод. При содержании углерода менее 3,1% износостойкость чугуна снижается в связи с уменьшением количества карбидной фазы. При содержании углерода более 3,4% износостойкость и вязкость также уменьшаются в результате формирования структуры с крупными избыточными карбидами.Carbon. When the carbon content is less than 3.1%, the wear resistance of cast iron decreases due to a decrease in the amount of carbide phase. When the carbon content is more than 3.4%, wear resistance and viscosity also decrease as a result of the formation of a structure with large excess carbides.

Кремний. При его содержании менее 0,3% снижается жидкотекучесть сплава, а увеличение его концентрации более 0,6% вызывает опасность частичной графитизации, что уменьшает износоустойчивость чугуна.Silicon. When its content is less than 0.3%, the fluidity of the alloy decreases, and an increase in its concentration of more than 0.6% causes the risk of partial graphitization, which reduces the wear resistance of cast iron.

Кальций вводится для уменьшения концентрации вредных примесей по границам зерен и улучшения механических свойств чугуна. Введение кальция в количествах менее 0,01% практически не улучшает качество чугуна и сохраняет вероятность образования фосфидной эвтектики, приводящей к снижению износостойкости чугуна, а добавка более 0,10% дополнительного эффекта не вызывает.Calcium is introduced to reduce the concentration of harmful impurities along the grain boundaries and improve the mechanical properties of cast iron. The introduction of calcium in amounts of less than 0.01% practically does not improve the quality of cast iron and retains the likelihood of the formation of phosphide eutectic, which leads to a decrease in the wear resistance of cast iron, and the addition of more than 0.10% does not cause an additional effect.

Барий способствует снижению остаточных литейных напряжений и тем самым снижает вероятность образования трещин в чугуне в процессе его шлифования. Содержание бария в пределах 0,03-0,10% установлено опытным путем.Barium helps to reduce residual casting stresses and thereby reduces the likelihood of cracking in cast iron during grinding. The barium content in the range of 0.03-0.10% was established experimentally.

Бор - химический элемент, вызывающий образование твердых и износостойких карбидов. При содержании менее 0,05% эффект практически отсутствует, а при содержании более 0,2% - повышается хрупкость вследствие образования борокарбонитридов.Boron is a chemical element that causes the formation of hard and wear-resistant carbides. With a content of less than 0.05%, the effect is practically absent, and with a content of more than 0.2%, brittleness increases due to the formation of borocarbonitrides.

При содержании менее 0,2% ванадия износостойкость снижается вследствие уменьшения количества карбидов VC. Более высокое содержание ванадия более 0,6% нецелесообразно, так как снижается вязкость и повышается себестоимость изделий.With a content of less than 0.2% vanadium, wear resistance decreases due to a decrease in the amount of VC carbides. A higher vanadium content of more than 0.6% is impractical, since the viscosity decreases and the cost of the products increases.

Марганец - химический элемент, существенно влияющий на технологические свойства чугуна. При содержании менее 0,5% наблюдаются поры и трещины в литом чугуне, а повышенное содержание - более 0,65% - приводит к снижению обрабатываемости резанием.Manganese is a chemical element that significantly affects the technological properties of cast iron. At a content of less than 0.5%, pores and cracks in cast iron are observed, and an increased content of more than 0.65% leads to a decrease in machinability by cutting.

Никель - признанный графитизирующий элемент, но при его содержании от 0,4 до 0,75% это действие практически отсутствует. Никель, находясь в твердом растворе, повышает механические и эксплуатационные свойства чугуна. При содержании менее 0,4% понижается вязкость и повышается вероятность образования трещин при шлифовании чугуна, при содержании более 0,75% никель способствует аустенизации и графитизации, что снижает износостойкость чугуна.Nickel is a recognized graphitizing element, but with its content from 0.4 to 0.75%, this action is practically absent. Nickel, being in solid solution, increases the mechanical and operational properties of cast iron. At a content of less than 0.4%, the viscosity decreases and the likelihood of cracking during grinding of cast iron increases, at a content of more than 0.75% nickel contributes to austenization and graphitization, which reduces the wear resistance of cast iron.

Молибден - сильный карбидообразующий элемент. Температура плавления Mo2C 2522°C, плотность 9,18 г/см3, микротвердость 14,99 ГПа. При содержании 0,4-0,6% он сильно упрочняет матрицу за счет мелко дисперсионных карбидов. При более высоком содержании дополнительного эффекта по износостойкости не наблюдается, а при содержании менее 0,4% возникает опасность выделения графитовых включений в процессе кристаллизации сплава.Molybdenum is a strong carbide forming element. The melting point of Mo 2 C is 2522 ° C, density 9.18 g / cm 3 , microhardness 14.99 GPa. With a content of 0.4-0.6%, it strongly strengthens the matrix due to finely dispersed carbides. At a higher content, an additional effect on wear resistance is not observed, and at a content of less than 0.4%, there is a danger of the release of graphite inclusions during the crystallization of the alloy.

Медь - химический элемент, повышающий вязкость чугуна. Низкое ее значение - менее 1,0% - сохраняет опасность образования трещин при шлифовке чугуна, а при содержании более 1,7% она вызывает процесс графитизации, повышает вероятность охрупчивания, что снижает износостойкость сплава.Copper is a chemical element that increases the viscosity of cast iron. Its low value - less than 1.0% - retains the risk of cracking during grinding of cast iron, and when it contains more than 1.7%, it causes a graphitization process, increases the likelihood of embrittlement, which reduces the wear resistance of the alloy.

Алюминий - химический элемент, влияющий на плотность чугуна: при 5-8% Al в чугуне плотность составляет 6400-6700 кг/м3, а при содержании 29-31% Al она составляет 5300 кг/м3. Алюминий, как углерод и кремний в составе чугуна выполняет роль графитизирующих элементов. Кроме того, алюминий выполняет и функцию раскислителя. Однако при определенных условиях кристаллизации и последующего охлаждения чугуна с содержанием алюминия от 9,8 до 19,7% процесс графитизации исключен и в сплаве образуются только комплексные карбиды системы Fe3AlCx. Уменьшение или увеличение содержания алюминия от заявленного содержания вызывает процесс графитизации в чугуне, что снижает его износостойкость. Наличие алюминия в чугуне дополнительно вызывает образование окисной пленки на поверхности при термическом оксидировании чугуна, что повышает его задиростойкость.Aluminum is a chemical element that affects the density of cast iron: at 5-8% Al in cast iron, the density is 6400-6700 kg / m 3 , and at a content of 29-31% Al it is 5300 kg / m 3 . Aluminum, like carbon and silicon in the composition of cast iron, plays the role of graphitizing elements. In addition, aluminum also acts as a deoxidizing agent. However, under certain crystallization conditions and subsequent cooling of cast iron with an aluminum content of 9.8 to 19.7%, the graphitization process is excluded and only complex carbides of the Fe 3 AlC x system are formed in the alloy. A decrease or increase in the aluminum content from the declared content causes the graphitization process in cast iron, which reduces its wear resistance. The presence of aluminum in cast iron additionally causes the formation of an oxide film on the surface during thermal oxidation of cast iron, which increases its scoring resistance.

Сера - примесь в чугуне, снижающая механические свойства сплава, но благоприятно сказывается на обрабатываемости резанием за счет образования легкоплавкой (998°C) эвтектики Fe-FeS.Sulfur is an impurity in cast iron that reduces the mechanical properties of the alloy, but favorably affects machinability by cutting due to the formation of a low-melting (998 ° C) eutectic Fe-FeS.

Таким образом, заявляемая совокупность и содержание легирующих элементов позволяют повысить трещиностойкость и задиростойкость деталей из чугуна, работающих с цементованной закаленной стальной деталью, и тем самым повысить надежность и долговечность изделий.Thus, the claimed combination and content of alloying elements can improve the crack resistance and scoring resistance of cast iron parts working with hardened hardened steel part, and thereby increase the reliability and durability of the products.

Плавку чугуна проводили в индукционной печи ИСТ/04-032 с основной футеровкой. В качестве шихты использовали стальной лом, переплавленный низкокремнистый чугун и чугунную стружку. Легирующие элементы - никель и медь - вводили в металлозавалку в виде ферросплава ФН7, бор вводили в металлозавалку в виде ферросплава ФБ17, ванадий вводили в металлозавалку в виде ферросплава ФВд35А, молибден вводили в металлозавалку в виде ферросплава ФМо60. Расплавление вели под основным шлакообразующим материалом - флюсом, взятым в количестве 0,3-1,5% от веса жидкого металла до получения чугуна с суммарным содержанием углерода и кремния 3,4-4,0%, перегревали чугун до температуры 1450-1520°C, выдерживали 1-7 минут, скачивали шлак и на зеркало металла вводили марганец в виде ферромарганца ФМн65Ф и алюминий в чушках АВ97 в количестве 10,5-21,0%, после чего проводили выдержку в течение 15-20 минут. При выпуске металла из печи проводили модифицирование ферросиликобарием ФС60Ба22 в количестве 1,0-1,5% от веса металла в ковше для наиболее эффективного воздействия на очистку расплава вредных примесей.Cast iron was melted in the induction furnace IST / 04-032 with the main lining. As the charge used steel scrap, remelted low-silicon cast iron and cast iron shavings. Alloying elements — nickel and copper — were introduced into the metal plant in the form of ferroalloy FN7, boron was introduced into the metal plant in the form of ferroalloy FB17, vanadium was introduced into the metal plant in the form of ferroalloy FVd35A, molybdenum was introduced into the metal plant in the form of ferroalloy FMo60. Melting was carried out under the main slag-forming material - flux taken in an amount of 0.3-1.5% by weight of liquid metal to produce cast iron with a total carbon and silicon content of 3.4-4.0%, cast iron was overheated to a temperature of 1450-1520 ° C, held for 1-7 minutes, slag was downloaded, and manganese in the form of ferromanganese FMN65F and aluminum in AB97 ingots were introduced into the metal mirror in the amount of 10.5-21.0%, after which exposure was carried out for 15-20 minutes. When the metal was released from the furnace, FS60Ba22 was modified with ferrosilicobarium in the amount of 1.0-1.5% of the weight of the metal in the ladle for the most effective impact on the cleaning of the melt of harmful impurities.

Модифицирование чугуна ферросиликобарием принято потому, что он является наиболее эффективным модификатором для белого чугуна по сравнению с известными другими модификаторами, например, ферросилицием или силикокальцием. Он хорошо и быстро усваивается расплавом, способствует эффективной очистке его от серы и других вредных примесей, увеличивает его жидкотекучесть, снижает склонность чугуна к усадке и образованию усадочных дефектов и трещин, сохраняет длительный эффект модифицирования при заливке, измельчает структуру отливок, что способствует получению качественных отливок, кроме того, он недефицитен и недорогой.Modification of cast iron by ferrosilicobarium is accepted because it is the most effective modifier for white cast iron in comparison with other known modifiers, for example, ferrosilicon or silicocalcium. It is well and quickly absorbed by the melt, contributes to its effective purification from sulfur and other harmful impurities, increases its fluidity, reduces the tendency of cast iron to shrink and the formation of shrinkage defects and cracks, maintains a long-lasting modification effect during casting, grinds the structure of castings, which helps to obtain high-quality castings In addition, it is not deficient and inexpensive.

Модифицирование ферросиликобарием осуществляется одним из известных простых способов, например, путем введения его в виде крошки под струю расплава при сливе его из печи в ковш или на дно ковша. Наибольший эффект модифицирования расплава белого чугуна ферросиликобарием достигается при его температуре 1400-1470°C. При ее снижении ниже нижнего указанного предела существенно снижается усвоение жидким чугуном ферросиликобария, что сильно снижает эффект влияния модифицирования на качество отливок.Modification with ferrosilicobarium is carried out in one of the known simple ways, for example, by introducing it in the form of crumbs under a stream of melt when draining it from the furnace into the bucket or to the bottom of the bucket. The greatest effect of modifying the white iron melt with ferrosilicobarium is achieved at a temperature of 1400-1470 ° C. When it decreases below the lower specified limit, the absorption of ferrosilicobarium by liquid iron is significantly reduced, which greatly reduces the effect of the modification on the quality of castings.

В таблице 1 приведены составы известного и предлагаемого чугуна.Table 1 shows the compositions of the known and proposed cast iron.

Таблица 1Table 1 Химический состав опытных плавок чугунаThe chemical composition of the experimental cast iron melts № п/пNo. p / p Содержание химических элементов, масс.%The content of chemical elements, wt.% CC SiSi MnMn NiNi MoMo CuCu CaCa BB SS PP AlAl BaBa VV Прототип патент №2191214Prototype Patent No. 2191214 3,63.6 0,480.48 7,67.6 0,660.66 0,220.22 1,041,04 0,080.08 0,010.01 0,180.18 0,140.14 -- -- -- 1one 3,13,1 0,370.37 0,550.55 0,500.50 0,450.45 1,61,6 0,040.04 0,080.08 0,100.10 0,140.14 9,09.0 -- -- 22 3,13,1 0,390.39 0,500.50 0,550.55 0,480.48 1,71.7 0,050.05 0,100.10 0,100.10 0,150.15 9,89.8 -- -- 33 3,23.2 0,390.39 0,500.50 0,500.50 0,460.46 1,61,6 0,040.04 0,100.10 0,100.10 0,150.15 19,719.7 -- -- 4four 3,13,1 0,370.37 0,550.55 0,550.55 0,400.40 1,61,6 0,050.05 0,100.10 0,120.12 0,140.14 21,021.0 -- -- 55 3,23.2 0,400.40 0,600.60 0,550.55 0,560.56 1,31.3 0,040.04 0,080.08 0,120.12 0,160.16 11,211.2 0,030,03 0,20.2 66 3,33.3 0,400.40 0,500.50 0,600.60 0,420.42 1,121.12 0,020.02 0,100.10 0,140.14 0,180.18 12,112.1 0,100.10 0,220.22 77 3,23.2 0,380.38 0,500.50 0,500.50 0,440.44 1,301.30 0,020.02 0,070,07 0,120.12 0,200.20 12,412,4 0,030,03 0,600.60 88 3,23.2 0,370.37 0,550.55 0,600.60 0,540.54 1,341.34 0,040.04 0,080.08 0,140.14 0,160.16 16,616.6 0,100.10 0,500.50 99 3,13,1 0,600.60 0,520.52 0,720.72 0,460.46 1,221.22 0,030,03 0,060.06 0,120.12 0,180.18 14,414,4 0,080.08 0,340.34 1010 3,23.2 0,560.56 0,540.54 0,710.71 0,520.52 1,281.28 0,070,07 0,080.08 0,120.12 0,170.17 15,315.3 0,060.06 0,360.36

В таблице 2 приведены свойства чугунов по трещиностойкости, износостойкости и обрабатываемости резанием.Table 2 shows the properties of cast iron in crack resistance, wear resistance and machinability by cutting.

Таблица 2table 2 Свойства опытных плавок чугунаProperties of experimental cast iron melts Номер плавкиSwimming trunks number 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 Кол-во* деталей с трещинами и прижогами, % (шт)Number * of parts with cracks and burns,% (pcs) 10,7 (16)10.7 (16) 5,6 (8)5.6 (8) 6,8 (11)6.8 (11) 8,6 (14)8.6 (14) 7,4 (11)7.4 (11) 6,5 (8)6.5 (8) 5,4 (6)5.4 (6) 6,7 (9)6.7 (9) 6,9 (9)6.9 (9) 6,5 (11)6.5 (11) Износ чугуна (мкм)Cast iron wear (μm) 24,524.5 17,517.5 18,018.0 25,025.0 11,011.0 11,511.5 10,510.5 12,512.5 13,013.0 10,510.5 Примечание. * Количество деталей в партии составило от 12 до 176 шт.Note. * The number of parts in the batch ranged from 12 to 176 pcs. ** Износ чугуна после стендовых испытаний.** Wear of cast iron after bench tests.

Трещиностойкость чугуна оценивали по наличию трещин в сплаве после его шлифовки. Выявление трещин на чугуне проводили магнитно-люминесцентным методом на установке HU-700 фирмы "Karl Deutsch" (Германия).The crack resistance of cast iron was assessed by the presence of cracks in the alloy after grinding. Crack detection on cast iron was carried out by the magnetic-luminescent method at the HU-700 installation of Karl Deutsch (Germany).

Износостойкость чугуна оценивали после стендовых и эксплуатационных испытаний узла трения чугунная наплавленная поверхность толкателя клапана - стальная цементированная поверхность кулачка распределительного вала.The wear resistance of cast iron was evaluated after bench and operational tests of the friction unit, the cast-iron weld surface of the valve follower - the steel cemented surface of the camshaft cam.

Обрабатываемость резанием чугуна изучалась при плоском шлифовании чугуна при скорости 35-40 м/с. За критерий обрабатываемости принимали наличие прижогов и трещин на отшлифованной поверхности.Machinability by cutting cast iron was studied by flat grinding of cast iron at a speed of 35-40 m / s. For the machinability criterion, the presence of burns and cracks on the polished surface was taken.

Сравнение свойств чугунов показывает, что предлагаемый чугун (№2, 3, 5-10 табл.2) обладает повышенной трещиностойкостью в сочетании с высокой износостойкостью и обрабатываемостью резанием.A comparison of the properties of cast irons shows that the proposed cast iron (No. 2, 3, 5-10 of Table 2) has increased crack resistance in combination with high wear resistance and machinability by cutting.

Эффективность заявляемого технического решения заключается в снижении эксплуатационных затрат за счет увеличения долговечности деталей, изготовленных из предложенного чугуна.The effectiveness of the proposed technical solution is to reduce operating costs by increasing the durability of parts made from the proposed cast iron.

Claims (2)

1. Чугун, содержащий углерод, марганец, медь, серу, кальций, никель, молибден, бор и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кремний, алюминий, барий и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
углерод 3,1-3,4 марганец 0,5-0,65 медь 1,0-1,70 сера 0,08-0,15 кальций 0,01-0,10 никель 0,4-0,75 молибден 0,4-0,60 бор 0,05-0,20 алюминий 9,8-19,7 кремний 0,3-0,6 барий 0,03-0,10 ванадий 0,2-0,6 железо остальное
1. Cast iron containing carbon, manganese, copper, sulfur, calcium, nickel, molybdenum, boron and iron, characterized in that it additionally contains silicon, aluminum, barium and vanadium in the following ratio, wt.%:
carbon 3.1-3.4 manganese 0.5-0.65 copper 1.0-1.70 sulfur 0.08-0.15 calcium 0.01-0.10 nickel 0.4-0.75 molybdenum 0.4-0.60 boron 0.05-0.20 aluminum 9.8-19.7 silicon 0.3-0.6 barium 0.03-0.10 vanadium 0.2-0.6 iron rest
2. Чугун по п.1, отличающийся тем, что отношение содержания алюминия к содержанию углерода находится в пределах 3,2-5,8, а содержание молибдена, ванадия и бора в сумме составляет 0,6-1,4 мас.%. 2. Cast iron according to claim 1, characterized in that the ratio of aluminum to carbon content is in the range of 3.2-5.8, and the content of molybdenum, vanadium and boron in the amount of 0.6-1.4 wt.%.
RU2012114477/02A 2012-04-13 2012-04-13 Cast iron RU2487187C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012114477/02A RU2487187C1 (en) 2012-04-13 2012-04-13 Cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012114477/02A RU2487187C1 (en) 2012-04-13 2012-04-13 Cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2487187C1 true RU2487187C1 (en) 2013-07-10

Family

ID=48788252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012114477/02A RU2487187C1 (en) 2012-04-13 2012-04-13 Cast iron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2487187C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611622C1 (en) * 2016-01-12 2017-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) High-strength cast iron for heat-treated cast case parts
RU2611624C1 (en) * 2016-01-12 2017-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) High-strength alloyed antifriction cast iron

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6036757A (en) * 1983-08-08 1985-02-25 Kubota Ltd Composite cylinder liner
JPS60247037A (en) * 1984-05-22 1985-12-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Cv-cast iron cylinder liner
RU2306354C1 (en) * 2006-07-11 2007-09-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2342454C1 (en) * 2007-07-12 2008-12-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2384641C1 (en) * 2009-03-20 2010-03-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ") Wear resistant cast iron

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6036757A (en) * 1983-08-08 1985-02-25 Kubota Ltd Composite cylinder liner
JPS60247037A (en) * 1984-05-22 1985-12-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Cv-cast iron cylinder liner
RU2306354C1 (en) * 2006-07-11 2007-09-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2342454C1 (en) * 2007-07-12 2008-12-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Cast iron
RU2384641C1 (en) * 2009-03-20 2010-03-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ") Wear resistant cast iron

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611622C1 (en) * 2016-01-12 2017-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) High-strength cast iron for heat-treated cast case parts
RU2611624C1 (en) * 2016-01-12 2017-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) High-strength alloyed antifriction cast iron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5012231B2 (en) High-strength spheroidal graphite cast iron with excellent wear resistance
JP4835424B2 (en) High strength spheroidal graphite cast iron
US9090949B2 (en) Method for the production of tools made of alloyed steel and tools in particular for the chip-removing machining of metals
RU2487187C1 (en) Cast iron
JP4041413B2 (en) Machine structural steel having excellent chip disposal and manufacturing method thereof
RU2416660C1 (en) Wear resistant iron
RU2401316C1 (en) Wear-resistant cast iron
RU2490351C1 (en) Aluminium-based cast alloy
RU2337996C1 (en) High-strength antifrictional cast iron
RU2443785C1 (en) Flux cored wire filler for out-of-furnace treatment of metallurgical melts
RU2449044C1 (en) Nonmagnetic cast iron
KR102539284B1 (en) Nodular cast iron with excellent resistance to gas defects
RU2615409C2 (en) High-strength antifriction cast iron
RU2017854C1 (en) Cast iron for rolls
RU2194792C2 (en) Quick-cutting steel
SU1113423A1 (en) High-speed steel
SU1726547A1 (en) Copper base alloy
RU2401317C1 (en) Wear-resistant cast iron
SU1328400A1 (en) Cast iron
RU2136440C1 (en) Method of centrifugal casting of blanks of cast iron cylindrical bushings
RU2718849C1 (en) Nonmagnetic iron
RU2203344C2 (en) Casting steel
SU1583460A1 (en) Cast iron
SU1742348A1 (en) High-duty cast iron
SU1712450A1 (en) Cast iron

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140414