SU1090747A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, сурьму, молибден и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  задирортойкости чугуна при сохранении его термостойкости и.износостойкости, он дополнительно содержит ванадий при следук цем соотношении компонентов , мас.%: Углерод . 3,0-3,4 Кремний1,6-2,2 Марганец , 0,005-0,04 Сурьма0,05-0,1 Молибден . ,4 Ванадий0,05-0,14 § ЖелезоОстальнре. (Л

Description

о

ч

4 М Изобретение относитс  к металлургии , а именно к составам высокоугле родистых сплавов железа, и может быт использовано дл  получени  отливок, работающих при переменных температур ных воздействи х в услови х повышенных удельных нагрузок. Известен чугунj содержащий углеро кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, азот, церий и железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод . 1,0-3,5 Кремний0,2-0,6 Марганец0,2-0,8 , Хром 11-19 МолибденО,1-1,0 ВанадийО,2-0;8 Азот0,05-0,3 Церий0,05-0,3 ЖелезоОстальное Известный сплав обладает высокими механическими и эксплуатационными свойствами 03 Однако в услови х циклических тем пературных воздействий при высоких удельных нагрузках этот сплав имеет недостаточную тре даноустойчивость, что существенно снижает долговечност деталей и узлов. Наиболее близким к изобретен) по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  чугун, содержащи компонент  в следующем соотношении, мас.%: Углерод3,0-3,4 Крем нй1,6-2,2 Марганец 0,005-0 04 ,Сурьма0,05-0,14 Сера0,08-0,t Молибден0,1-0,4 . Железо . Остальное Известный чугун имеет в своем составе сурьму (0,05-0,14%) и молибден (0,1-0,4%), что в сочетании с пониженным содержанием марганца (0,0050 ,04%) способствует получению перлит ной металлической матрицы, обеспечивакщей удовлетворительную износостой кость 2} 4. Однако известный чугун имеет надо статочную задиростойкость. Целью изобретени   вл етс  повыие ние задиростойкости чугуна при сохра нении его термостойкости и износосто кости на высоком уровне. Цель достигаетс  тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец , сурьму, молибден и железо дополнительно содержит ванадий при следующем соотнойении ингредиентов, мас.%: Углерод3,0-3,4 Кремний 1,6-2,2 Марганец 0,005-0,04 Сурьма0,05-0,1 Молибден0,1-0,4 Ванадий0,05-0,16 ЖелезоОсталвное Примеси Сера менее 0,05 Задиростойкость предлагаемого чугу«а повышаетс  за счет уменьшени  адгезионного взаимодействи  контактируемых поверхностей. Увеличение ванади  свыше 0,14% приводит к образованию дисперсных карбидов ванади  в структуре, что, в свою очередь, отрицательно сказываетс  на задироустойчивости . Введение в состав сплава ванади  позвол ет также за счет легировани  структурных составл ющих чугуна, повьшени  дисперсности перлита повысить термостойкость и износостойкость материала. Пределы содержани  углерода (3,03 ,4%) и кремни  (1,6-2,2%) выбраны исход  из получени  перлитной и металлической матрицы. Содержание серы S цел х повьппени  термостойкости ограничено 0,05%. Нижний предел содержани  сурьмы (0,05%), ванади  (0,05%) И молибдена (0,1%) св зан с повышением механических свойств чугуна при минимальной степени легировани  металлической основы. Верхний предел (Sb 0,1% и V 0,14%) св зан с образованием карбидных фаз, значительно понижающих термостойкость чугуна . Повышение молибдена более 0,4% экономически нецелесообразно. Оптимальный состав сплава содержит, %: углерод 3,2, кремний 1,9, марганец 0,02, сурьма 0,08, молибден 0,24 и ванадий 0,12. Технологи  получени  предлагаемого сплава заключаетс  в расплавлении металлизованн1 х окатышей в электродуговой или ивдукционной печах, науглероживании расплава, введении ферросплавов кремни , ванади , молибдена, кристаллической сурьмы в необходимых количествах. Пример. Чугуны плав т в индукционной печи емкостью 50 кг с кислой футеровкой. Дл  получени  чугуна с низким содержанием марганца исполь зуют науглеррженные металлизованные ркатьши, электродный бой, ферросплавы кремни , молибдена, ванади  и кристаллическую сурьму. Образцы заливают в сухие песчаные формы. Испытани  на задир провод т на ма шине Амстлера, на которой устанавливают специальные рычажные приспособ лёни . Образец прижимают к двум стал ным роликам, изготовленным из стали 45. Момент наступлени  заедани  опре дел ют по удельной нагрузке, при которой резко увеличиваетс  коэффициент трени . Дл  испытани  на термостойкость изготавливают кольца из образцов диаметром 30 мм. Испытани  на износ провод т в услови х сухого трени  скольжени . Химические составы сплавов представлены в табл. t, результаты испытаний - в .табл. 2. Как видно из табл. 2, задиростойкость предлагаемого сппавА повышаетс  на 15-20% по сравнению с известньм . Введение в сплав ванади  позвол ет также повысить термостойкость и износостойкость материала. Структура предлагаемого сплава состоит из перлита высокой дисперсности , равномерно распределенных включений графита длиной 60-180 мк и легированного феррита (не более 2-4%). Предлагаемый способ позвол ет наиболее эффективно использовать дл  изготовлени  отливок, работающих на износ в услови х циклических температурных воздействий, например тормозные барабаны большегрузных автомобилей . . Ожидаемый экономический эффект от использовани  чугуна, предлагаемого состава составит 50500 руб. Таблица 1

25

Верхний

1,6

116

1 16 24 39

21 229 2 24 32 46 23 256 2 21 33 48

Продолжение табл. 2

106

0,96 113

Claims (1)

1. ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, сурьму, молибден и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения задиростойкости чугуна при сохранении его термостойкости и.износостойкости, он дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Углерод 3,0-3,4

   Кремний 1,6-2,2

   Марганец . 0,005-0,04

   Сурьма 0,05-0,1

   Молибден 0,1-0,4

   Ванадий 0,05-0,14

   Железо Остальное.