SU1027265A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, титан, ванадий, церий, иттрий и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности фрикционных свойств, он дополнительно содержит азот, сурьму и кальций при следующем соотношении компонен- ов, вес.%; 3,0-3,6 Углерод 1,6,-2,4 Кремний 0,5-1,2 Марганец Титан 0,05-0,2 0,05-0,2 Ванадий 0,002-0,01 Иттрий 0,002-0,01 Церий 0,12-0,35 Азот 0,01-0,32 Сурьма 0,01-0,08 Кальций Железо Остальное (Л с

Description

Ю

to

а сд Иэо(етение относитс  к металл г и, а именно к изысканию чугуно дл  изготовлени  литых износостой ких деталей. Известен сехшй чугун 11Э следу пцего химического состава, мас.% Углерод3,2-4,5 Кремний1,6-2,2 Марганец - 0,5-1,2 Титан0,16-0,20 Цирконий 0,16-0,25 ЖелезоОстальное Однако такой чугун в отливках имеет низкую твердость и недостато ную износостойкость в услови х су хого трени  скольжени . Наиболее близким к изобретению .по технической сущности и достига результату  вл етс  чугун следующего химического состава, мас.%: Углерод 3,0-3,6 Кремний 1,6-2,4 Марганец 0,4-1,2 , Церий 0,002-0,02 Иттрий 0,002-0,02 Титан 0,05-0,2 Ванадий 0,05-0,2 Железо Остальное Чугун в качестве примесей може содержать фосфор до 0,2% и серу до 0,15%. В литом состо нии чугун имеет предел прочности в 216-226,МПа, и нос в услови х сухого трени  скол жени  при удельном, давлении 0,5 М и при скорости 2 м/с составл ет 0,0035-0,0065 к(м/1000 м 2. Недостатком известного чугуна  вл етс  нестабильность фрикционны свойств в услови х сухого трени . Цель изобретени  - повьшение с бильности фрикционных свойств чуг на. Поставленна  цель дост.игаетс  что чугун, содержащий углерод, кр НИИ, марганец, титан, ванадий, це иттрий и железо, дополнительно со держит азот, сурьму и кальций при следующем соотнс иении компонентов чОС W . 3,0-3,6 Углерод 1,6-2,4 Кремний 0,5-1,2 Марганец 0,05-0,2 0,05-0,2 Вансший 0,002-0,01 Иттрий 0,002-0,01 0,12-0,35 0,01-0,32 Сурьма 0,0l-0j08 Кальций Железо Остальное Присутствие в сером чугуне 0,120 ,35 мас.% азота дополнительно микролегирует твердый раствор, повышает износостойкость и стабильность , фрикционных свойств. При содержании азота до 0,12 мас.% его вли ние сказываетс  на износостойкости незначительно , а при повышений его содержани  свьдие 0,35 маС.% пластические свойства чугуна ухудшаютс . Сурьма в количестве от 0,01 до 0,32 мае.% способствует повышейИю износостойкости и фрикционных свойств чугуна в отливках. При содержании сурьмы до 0,01 мас,% вли ние сурьма на коэффициент трени  и другие фрикционные свойства йезначительно, а при содержании сурьмы свыше 0,32 мае.% уменьшаетс  стабильность фрикционных свойств. Кальций в количестве 0,01 0 ,08 мас.% способствует стабилизации Фрикционных свойств, измельча  структуру чугуна в отливках. При увеличении концентрации кальци  более 0,08 мае.% снижаетс  термическа  стойкость и повышаетс  износ при сухом трении. При содержании кальци  в чугуне менее 0,01 мас.% его вли ние на фрикционные свойства незначительно, особенно в отливках С.ТОЛСТЫМИ стенками. При этом в присутствии кальци  повьаиаетс  эффективность использовани  таких химических активных металлов, как церий и иттрий, содержание которых в предложенном составе серого чугуна снижено., Химические составы известного и предложенного чугунов представлены в табл. 1.

Серый чугун известного и предложенного составов табл. 1J выплавл ли в индукционных печах с кварцитовыми тигл ми емкоЬтью 150 кг, АэЬт, сурьму и кальций в расплав чугуна вводили в конце плавки с использованием азотированных ферромарганца (0,28-1,3%), феррованади  (0,09 0 ,36% )Jмeтaлличecкoй сурылз (0,0140 ,48%) и лигатуры (0,035-0,27%)

на основе кашьци  (52% Са). Нар ду с этим расплав чугуна продували азотом в течение 27-105 с.

Температура чугуна при вводе азотированных ферросплавов, сурьмы и лигатуры равна 1470- 500 с.

Свойства чугунов известного и предложенного составов приведены в табл. 2.

Таблица 2

227

0,047

218 0,042

Предложенный

Испытани  на износ проводились на машине МГ-2 в услови х сухого трени -ско ьжени  при скорости 2 и 5 м/с и удельной нагрузки 0,5 МПа, а скорость изнашивани  при торможении определ лась на инерционных стендах.

Повьшение уровн  износостойкости и стабильности фрикционных свойств при высоких значени х прочности позвол ет ожидать увеличение стойкости

46

0,39

0,126

42

0,35 0,118

изделий из чугуна предложенного состава , например тормозных барабанов, не менее, чем в 1,2 раза. Экономический , эффект от применени  предложенного серого чугуна составит 380 тыс. руб. Одновременно повышаетс  надежность работы фрикционных изделий, работа 01цих в скоростных и т желонагруженных узлах трени .

Claims (1)

1. ЧУГУН, содёржащий углерод, кремний, марганец, титан, ванадий, церий, иттрий и железо, отлича-

   3,0-3,6

   1,6-2,4

   0,5-1,2

   0,05-0,2 0,05-0,2 0,002-0,01 0,002-0,01

   0,12-0,35

   0,01-0,32

   0,01-0,08 Остальное ющийся тем, что, с целью повышения стабильности фрикционных свойств, он дополнительно содержит азот, сурьму и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод Кремний Марганец Титан Ванадий Иттрий Церий Азот Сурьма Кальций Железо