SU1100328A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель , магний, редкоземельные элементы и железо, отличающийс   тем, 4TOj с целью повьааени  твердости и износостойкости отбеленной части отливки при сохранении удовлетворительной обрабатьшаемос и неотбелённой части отливки, он содержит компоненты в следукадем соотношении , мас.%; 3,3-3,8 Углерод 2,2-3,0 Кремний 0,05-0,45 Марганец 0,05-0,60 Хром 0,02-0,09 Молибден 0,1-1,0 Никель 0,02-0,06 Магний Редкоземельные 0,003-0,050 § элементы Остальное Железо СО

Description

о: ГС

00

Изобретение относитс  к металлургии сплавов, в частности к разработке химического состава чугуна дл  деталей с отбалом, работающих в узлах трени  и испытывающих повышенные контактные напр жени , например дл  элементов газораспределительног механизма двигателей внутреннего сгорани .

Известен чугун l , содержащий, мас.%:

Углерод3,0-3,5

Медь3,0-3,8

Кремний0,3-0, 4

Марганец0,1-0,2

Никель0,1-0,3

Хром. 0,2-0,3

Молибден0,1-0,3

Сера . До 0,10 ФосфорДо 0,10

ЖелезоОстальное

Однако известный чугун недостаточно износостойкий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному  вл етс  чугун 2J , содержащий компоненты в следующем соотношении, мае.%;

2,8-3,6

Углерод 2,0-3,2 , . Кремний 0,5-1,2 Марганец 0,3-1,2 Никель 0,3-1,2

Медь 0,07-0,5

Хром 0,1-0,6

Молибден

0,005-0,1

Кальций . 0,005-0,15

РЗМ 0,02-0,07

Магний 0,01-0,8

Барий Остальное

Железо

Однако известный чугун не обеспчивает получение оптимальной твердти и износостойкости в отбеленных част х отливки.

Целью изобретени   вл етс  повы шение твердости и износостойкости отбеленной части отливки при сохранении удовлетворительной обрабатываемости неотбеленных частей отливки . Поставленна  цель достигаетс  т что чугун, включающий углерод, кр НИИ, марганец, хром, молибден, никель , магний, редкоземельные элеметы и железо, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Углерод 3,3-3,8 Кремний 2,2-3,0 Марганец 0,05-0,45 Хром 0,05-0,6 Молибден 0,02-0,09 Никель 0,1-1,0 Магний 0,02-0,06 Редкоземельные

элементы0,003-0,005

ЖелезоОстальное

Сущность изобретени  заключаетс  в повышении в предложенном чугуне (по сравнению с известным) среднего содержани  углерода (3,55 вместо 3,2%) и хрома (0,33 вместо 0,28%) дл  увеличени  количества карбидной фазы в отбеленном слое, снижении содержани  марганца (0,05-0,45 вместо 0,5-1,2%) дл  повышени  равномерности твердости отбеленного сло  и молибдена (0,02-0,09 вместо 0,1-0,6%), достаточного дл  обеспечени  равномерности и стабильности свойств отбеленного сло ,а также исключени  из состава чугуна кальци  и бари , снижени  содержани  никел  и меди,  вл ющихс  элементами-графитизаторами

Структура чугуна Б отбеленных част х отливок характеризуетс  игольчатьоми цементитом и карбидами и перлитной металлической основой, а в медленноохлажденных - шаровидным графитом и перлито-ферритной металлической основой.

Наличие на рабочей поверхности сло  игольчатых карбидов, расположенных перпендикул рно .трущейс  поверхности , способствует воспри тию, значительных.давлений без разрушени  карбидов. Сравнительно пластична  перлитна  составл юща  ледебурита повышает способность отбеленного сло  к деформации. Необходима  структура отбеленных зон, распределение в них карбидов, высока  твердость поверхности и, особенно, при поверхностных слоев отбеленной части отливки обеспечиваютс  выбранным .химическим составом чугуна. Перлитоферритна  структура металлической основы .чугуна с шаровидным графитом получаема  в.лихом состо нии в местах отлкврк, подвергаемых.механической обработке резанием, а также в необрабатываемых сечени х отливки, обеспечивает высокую прочность деталей и удовлетворительную обрабатываемость лезвийным инструментом.

В таблице привод тс  составы чугуна с соответствующим содержанием элементов и его свойства-.

Чугун плавили в индукционной тигельной печи на шихте, состо щей из литейного, или передельного доменного чух-уна, стального скрапа, возврата (литников) и ферросплавов: феррохрома , ферросилици , ферромолибдена , ферромарганца. Ферросплавы вводили после расплавлени  основной шихты. Расплав подогревали до 14.501480°С и переливали в промежуточный ковш дл  ввода магни  и РЗМ при 1380-1420°С.

Магний, вводили в виде лигатуры магний-кремний-железо (7-8% Мд; 40-50% Si, остальное - железо). Расход .лигатуры - 0,5-1,5% от массы жидкого металла.

РЗМ - в виде силикомишметалла (45% Si; 4% А1; 1,9% Са; 29,5% РЗМ). Расход сплава - 0,02-0,1%.

Как видно из таблицы, предложенный чугун- превосходит известный по отбеливаемости,-твердости отбеленных зон и износостойкости.

Предложенный чугун может быть использован дл  изготовлени  распределительных валов, толкателей, рычагов клапанов, коромысел клапанов газораспределительного механизма двигателей внутреннего сгорани , а также других деталей, работгиощих в узлах трени  при повышенных контактнйх напр жени х. ,

Экономический эффект от внедрени  чугуна предложенного состава эа счет повышени  надежности и долговечности отливок составит свыше 400 тыс.руб.

Извест0 ,3-1,2 0,3-1,2 0,02-0,07 ный Предложенный

Продолжение таблицы 0,005-0,15 0.005-0,1 0,01-0,8 ПРИМЕЧАНИЕ; Износостойкость была прин та за

Продолжение таблицы перлитного серого чугуна (эталона) 1,

Claims (2)

1. ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель, магний, редкоземельные эле менты и железо, отличающийс я тем, что j с целью повьлдения твердости и износостойкости отбеленной части отливки при сохранении удовлетворительной обрабатываемости неотбеленной части отливки, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

   Углерод Кремний Марганец

   Хром

   Молибден Никель

   Магний Редкоземельные элементы Железо

   3,3-3,8
2. 2,2-3,0

   0,05-0,45

   0,05-0,60

   0,02-0,09

   0,1-1,0

   0,02-0,06

   0,003-0,050

   Остальное