SU1154366A1 - Высокопрочный чугун - Google Patents

Abstract

ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, хром, медь, кальций, магний, редкоземельные металлы, молибден, ванадий, алюминий, олово и железо, о тли чающий с   тем, что, с целью пошлшени  задироустойчивости и фрикционной износостойкости при нагреве до 600°С, он дополни тельно содержит титан и нитриды циркони  при следующем соотношении компонентов , мас.%: Углерод Кремний Марганец Никель Хром Медь Кальций Магний Редкоземельные 0,02 0,08 элементы 0,9 0,1 Молибден 0,32 0,05 Ванадий (Л 0,20 0,1 Алкминий 0,03 0,07 Олово 0,07 0,35 Титан 0,03 0,12 Нитриды циркони  Остальное Железо ел 4 СО О) а

Description

Изобретение относитс  к металлу гии в частности к разработке сост ва чугуна дл  отливок, работающих в услови х сухого трени . Известен высокопрочный чугун П содержащий, мае.7,: Углерод 3,5 - 3,8 2,0 - 2,8 Кремний 0,55 Марганец 0,05 Фосфор 0,004 - 0,00 Магний 0,03 Железо Остальное Указанный чугун обладает низкой задироустойчивостью и недостаточно фрикционной износостойкостью. Наиболее близким по технической .сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  чугун, соде жащий , мае.%: Углерод Кремний Марганец Никель Кальций Магний Редкоземельные металлы Алюминий Молибден Ванадий ЖелезоОстальное В качестве примесей чугун может содержать фосфор до 0,18 и серу до 0,03 мас.% 2 . Однако известный чугун характеризуетс  низкой фрикционной износо стойкостью при нагреве поверхностей при трении до 600°С, недостато ной сопротивл емостью задиру при низкой микротвердос сухом трении и матрицы при 600°С. Цель изобретени  - повьшение за роустойчивости и фрикционной износ стойкости при нагреве до . Поставленна  цель достигаетс  тем, что высокопрочный чугун, соде жащий углерод, кремний, марганец, никель, хром, медь, кальций, магни редкоземельные металлы, молибден, ванадий, алюминий, олово и железо, дополнительно содержит титан и нит риды циркони  при следующем соотно шении компонентов, мас.%: Углерод Кремний Марганец Никель Кальций Магний Редкоземельные металлы Молибден Ванадий Алюминий Нитриды циркони , Железо Остальное В качестве примесей чугун может содержать до 0,03 серы и до 0,2 мае./, фосфора, Выбор граничных пределов компонентов - титана и нитридов циркони  обусловлен следующим. При содержании 0,07 мас.% титана наблюдаетс  повьшгение фрикционной износостойкости и микротвердости отливок при 600°С. Дальнейшее увеличение концентрации титана до 0,35 мас.% повышает фрикционную теплостойкость, но при концентрации более 0,35 мас.% отмечаетс  снижение пластических свойств чугуна. Нитриды циркони  при концентрации 0,03 - 0,12 мас.% эффективные модифицирующие структуру чугуна добавки, улучшающие сопротивл емость литых изделий задиру. При концентрации до 0,03 мас.% сопротивл емость задиру недостаточна, а при увеличении содержани  нитридов циркони  более 0,12 мас.% снижаетс  ударна  в зкос,ть чугуна в отливках. Чугун выплавл ют в открытых индукционных печах с использованием литейных и предельных чугунов, стального и чугунного лома, ферромолибдена , феррохрома, феррованади , других комплексных сплавов и лигатур. Перегрев металла перед рафинированием составл ет 1520-1540°С. Дл  рафинировани  используют кальцинированную соду. Заливку чугуна в автоклав или раздаточный ковш производ т при 1500°С, а разливка его в сухие песчаные или подогретые металлические формы - .при 1390-1430°С. Титан ввод т в раздаточный ковш (автоклав) в виде никель-титан-магниевой лига3

туры, содержащей, мас.%: титан 17-32 магний 4,9-10, а порошки нитридов циркони  - в процессе графитизирующего модифицировани  совместно с измельченным электропечным ферросилицием . УгаЬ нитридов циркони  не превышает 3,7-7,2%. В качестве РЗМ содержащего сплава используют цериевый мишметалл МЦ-40 по ТУ Гиредмета 48-4-280-73.

Пример. Провод т смесь опытных плавок высокопрочных чугунов в индукционных печах известного и предлагаемого химических составов. Технологические пробы, образцы и износостойкие отливки получают заливкой модифицированных расплавов в сухие песчаные формы.

В табл. 1 приведены составы известных и предлагаемых чугунов;

3664

в табл. 2 - механические свойства высокопрочных чугунов.

Как видно из табл. 2, предлагаемый чугун имеет более высокие показатели фрикционной износостойкости и сопротивл емости задиру.

Применение предлагаемого чугуна позволит повысить надежность и долговечность деталей узлов сухого тре НИН , работающих при температурах до 600°С.

Сопоставительный анализ затрат на производство отливок и эксплуатацион ной стойкости при (Ьрикционном износе с повьшенными температурами показывает , что при использовании предлагаемого чугуна достигаетс  экономи  28,5 - 72 руб. на 1 т годных литых заготовок.

Таблица 1

Продолжение табл. I

557

580 762 785

248 253 265 278 270

246 162 150 2J,2

21,6 32,4 4,5

3720

4100 4360 4520

0,86

0,89 0,97 0,94

835 660 772 287 267 272

126

234

152

48,6 22,2 38,0

4590 4120

4455

0,91 0,90

0,87

Claims (1)

1. ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, хром, медь, кальций, магний, редкоземельные металлы, молибден, ванадий, алюминий, олово и железо, о тли чающий ся тем, что, с целью повышения задироустойчивос-

   ти и фрикционной износостойкости при нагреве до 600°С , он дополнитель- но содержит титан и нитриды циркония при следующем соотношении компонен- тов, мас.%: Углерод 3,3 - 3,8 Кремний 1,5 - 2,3 Марганец 0,3 - 0,8 Никель t),2 - 0,9 Хром 0,1 - 0,5 Медь ο,ι - Μ Кальций 0,02 - 0,08 Магний 0,01 - 0,07 Редкоземельные элементы 0,02 - 0,08 Молибден 0,1 - 0,9 о Ванадий 0,05 - 0,32 ω Алюминий 0,1 - 0,20 Олово 0,03 - 0,07 г— Титан 0,07 - 0,35 Нитриды циркония 0,03 - 0,12 Железо Остальное сл СО О)