SU1330203A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве отливок, работающих в услови х интенсивного износа. Цель изобретени  - повьппение износостойкости и улучшение антифрикционных свойств. Ковкий чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: С 2,8-3,4; Si 1,7-2,8; Мп 0,7-1,1 Сг 0,12-0,7; Ni 0,15-0,7; Ti 0,12-0,8; Y 0,02-0,2; Са 0,05; Р 0,03-0,5 и Fe ост альное. Дополнительный ввод в состав чугуна Р и повышение в нем содержани  Ti с 0,01-0,08 до 0,12-0,8 мас.% обеспечили повьшюние износостойкости в 4,17- 1,21 раза, улучшение сопротивл емости пробуксовке в 1,25-1,4 раза. 2 табл. со оо о to

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к разработке составов чугуна дл  отливок, работающих в услови х интенсивного износа.

Цель изобретени  - повышение износостойкости и улучшение антифрикционных свойств,

Выбор граничных пределов компонентов , вход щих в состав пре;у1агаемого, чугуна, обусловлен следующим.

Титан в количестве 0,12-0,8 мас,% повышает степень дисперсности и пер литизации структуры, увеличивает количество сорбитообразного перлита, его стабильность в услови х интенсивного трени , антифрикционные свойства чугуна в отливках, что обеспечивает повышение сопротивл емости пробуксовке , износостойкости и эксплута- ционной стойкости. При концентрации титана менее 0,12 мас.% повьшение дисперсности структуры, износостойкости сопротивл емости пробуксовке и эксплуатационной стойкости незначительное , а при увеличении его содержани  более 0,8 мае.% укрупн етс  графит, снижаютс  характеристики механических антифрикционных свойств и эксплуатационной стойкости.

Свинец в количестве 0,03-0,5 мас,% стабилизирует перлит, измельчает структуру металлической основы, улучшает распределение перлита и повышает антифрикционные свойства, сопротивл емость чугуна пробуксовке и задиру, что приводит к улучшению механических свойств и повьш ению эксплуатационной стойкости. Вли ние свинца на структуру и антифрикционные свойства начина- д,, ме того, при концентрации хрома

более 0,7 мас,% существенно возр ет ртбел отливок и твердость.

ет сказыватьс  с концентрации 0,03- мас,%, а при увеличении содержани  свинца более 0,5 мас.% в. структу- ре по вл етс  цементит, снижаютс  ударна  в зкость и эксплуатационна  ctoйкocть,

Иттрий в количестве 0,02-0,2 мас.% оказывает модифицирующее действие, измен ет форму и характер распределени  графита, снижает содержание газов в чугуне, увеличивает содержание графита завихренной и компактной формы , что повьш1а ет механические характеристики чугуна, сопротивл емость задиру и эксплуатационные свойства отливок. Вли ние иттри  начинает сказыватьс  с концентрации 0,02 мас.%, а при увеличении его содержани  бо0

5

лее 0,2 мас.% снижаютс  стрела прогиба , антифрикционные и эксплуатационные свойства.

Кальций в количестве 0,02- 0,05 мас.% очишает границы зерен, из- мельчает структуру, способствует сфероидизации графита и повышению износостойкости, сопротивл емости пробуксовке, и эксплуатационной стойкости . При концентрации до 0,02 мас,% его вли ние незначительное, а при увеличении его концентрации более 0,05 мас.% увеличиваетс  количество неметаллических включений и снижаютс  служебные свойства.

Нижние пределы содержани  углерода (2,8 мас,%)е кремни  (1,7 мас,%) и марганца (0,7 мас,%) установлены с целью исключени  в тонкостенных отливках образовани  в структуре эвтектического цементита; а верхние пределы по содержанию углерода (3,4 мас.%), кремни  (2,3 мас.%) 5 и марганца (1,1 мас,%) установлены исход  из опыта производства чугунов С высокими механическими и антизадир- ными свойствами и исключени  в структуре образовани  феррита.

Нижние пределы содержани  хрома (0,12 мас.%) и никел  (0,15 мас.%) обеспечивают требуемь)е прочностные, антизадирные и эксплуатационные свойства , а верхние пределы содержани  хрома (0,7 мас,%) и никел  (0,7мас.%) обоснованы тем, что при более высоких их концентраци х снижаютс  технологические свойства, пластичность, стрела прогиба и служебные свойства, Кро

0

5

ме того, при концентрации хрома

более 0,7 мас,% существенно возрастает ртбел отливок и твердость.

Чугун выплавл ют в открытых индукционных печах методом переплава из шихты на основе литейных чугунов, чугунного и стального лома, ферротита- на, силикокальци , металлического иттри , свинца, марганцовистого никел , и ферросиликохрома. Выпуск металла в разливочный ковш производ т при 1753-1773 К. Перед выпуском металла на дно ковша, имеющего температуру 973-1073 К, загружают микролегирующие добавки: ферротитан, свинец, .силико- кальций и иттрий. Разливку металла : дл  изготовлени  -износостойких отливок производ т при 1683-1723 К,

В табл.1 приведены химические составы известного и предлагаемого чугуна.

В табл.2 приведены механические и эксплуатационные свойства чугунов в отлт-шках и стандартных образцах .

Как видно из табхг,2, предлагаемый чугун составов 2-4 позвол ет получить .,, в литых издели х более высокие показатели сопротивл емости задиру и пробуксовке в сравнении с известным чугуном , что обеспечивает увеличение эксплуатационной стойкости и надежности Q гильз цилиндров и других деталей двигателей.

Ф, ормула изобретени 

Чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, хром, никель, титан,- иттрий, кальций и железо, о т л и Редактор Т.Парфенова

Составитель Н.Косторной

Техред м. Ходанич Корректор Е, Рошюо

Заказ 3543/29Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по изобретений и открытий 113035,, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

При исследовании износостойкости при трении с недостаточной смазкой в качестве эталона используют чугун АЧС-1.

Таблица

чающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости и улучшени  антифрикционных свойств, он дополнительно содержит свинец.при следующем соотношении компонентов, мас,%:

,, Q

5

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Титан

Иттрий

Кальций

Свинец

Железо

2,8-3,4

J,7-2,3

0,7-J,J

0,12-0,7

0,J5-0,7

0,42-0,8

0,02-0,2

0,02-0,05

0,03-0,5

Остальное

Claims (1)

1. Известный

   1 270 8 1,3 1770 2850 110 Предлагаемый 2 418 10 1,52 2180 3580 128 3 448 12 ' 1,68 2350 3620 139 4 492 11 1,74 2440 3680 146 . 5 381 5 1,23 1770 2850 . 106 6 415 9 1,34 1910 3130 118

   Как видно из табл,2, предлагаемый чающийся тем, что, с целью чугун составов 2-4 позволяет получить повышения износостойкости и улучшения в литых изделиях более высокие пока- антифрикционных свойств, он дополни- затели сопротивляемости задиру и про- тельно содержит свинец при следующем буксовке в сравнении с известным чугу- соотношении компонентов, мас,%: ном, что обеспечивает увеличение экс- Углерод 2,8-3,4 плуатационной стойкости и надежности 40 Кремний 1,7-2,3 гильз цилиндров и других деталей Марганец 0,7-1,1 двигателей. Хром 0,12-0,7 Никель 0,15-0,7 Ф. ормула изобретения Титан 0,12-0,8 45 Иттрий 0,02-0,2 Чугун, содержащий углерод, крем- Кальций 0,02-0,05 ний, марганец, хром, никель, титан,- Свинец 0,03-0,5 иттрий, кальций и железо, о т л и - Железо . Остальное

   Составитель Н.Косторной