SU863699A1 - Чугун с шаровидным графитом - Google Patents

Description

(54) ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ

Изобретение относитс  к ч металлургии, в частности к ф ним чугунам дл  изготовлени  ных колодок подвижного соста том числе с электромагнитным торможени . Известен чугун Ы следую мического состава, вес%: Углерод 2,7-4,3 1,4-3,5 Кремний ДО 0,3 Марганец 0,01-0,04 Магний 0,08-0,3 Кальций Редкоземельные 0,01-0,12 мет аллы Остальное Железо Наиболее близким к изобре по технической сущности и до мому результату  вл етс  чуг шаровидным графитом J2} след химического состава, вес.%: 2,8-4,0 Углерод 2,8-4,5 Кремний 0,2-0,5 Марганец 0,02-0,04 Магний 0,03-0,06 Кальций Редкоземельные 0,02-0,04 металлы Остальное Железо Данный чугун с шаровидным графиобладает следующими характерис ами: Предел прочности 44-54 на разрыв, кгс/мм Относительное 2,5-9,0 удлинение, % твердость ИВ, 155-205 кгс/мм максимальна  магнитна  проницаемость М,до(КС, 1800-2200 Коэффициент трени  в паре с рельсоврй и бандажной сталью при скорости,до 0,29-0,34 100 км/ч Как видно, этот чугун обладает ошими фрикционными характеристии и удовлетворительной магнитной ницаемостью дл  применени  в катве тормозных колодок при электронитной системе прижати  тормозов, ако обладает недостаточной изнотойкостью . Целью изобретени   вл етс  повыие износостойкости. Данна  цель достигаетс  тем, что ун с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, марганец, магний, кальций, редкоземельные металлы и железо, содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%:

2,5-4,0

Углерод

4,6-6,1

Кремний

0,2-0,5

Марганец

0,03-0,1

Магний

0,005-0,05

Кальций

Редкоземельные

0,01-0,05

металлы

Железо Остальное В качестве примесей чугун содержит , вес,%:

Сера 0,005-0,02

Фосфор 0,01-0,1

Хром,

никель,

медь и др. Не более 0,1

В отличие от известного, в предлагаемом чугуне повышено содержание кремни . Увеличение содержани  кремни  в чугунах ферритного класса с шаровидным графитом резко повышает износостойкость материала и улучшае прочностные характеристики, а также повышает магнитную проницаемость. При содержании кремни  в чугуне свыше 6,1% переход к хрупкому разрушению смещаетс  в область положительных температур и находитс  в интервале О - +20°С. При использовании чугуна в качестве материала дл  тормозных колодок при электромагнитном и механическом способе прижати  на скорост х до 100 км/ч торможение осуществл етс  без высоких ударных нагрузок и некоторое повышение хрупкости не ухудшает эксплуатационные свойства материала.

Содержание кремни  менее 4,6% не обеспечивает нужного уровн  износостойкости .

В табл. 1 приведен химический состав предлагаемого и известного

ЧУГУНОВ.

Исследовани  опытных плавок покзали , что в отливках сечением БОх л50 мм, полученных методом лить  в земл ные формы, чугун имеет ферПред- 1 2,5 4,6 0,2 0,10 0,005 0,01 лага-емый чугун 3 4,0 6,1 0,5 0,03 0,05 0,05 Известный чугун 4 3,5 3,6 0,3 0,05 0,05 0,03 0,02

ритную структуру без пор и выраженных макро-и микронеоднородностей.

Результаты испытани  фрикционных характеристик приведены в табл. 2 и 3. Из приведенных данных видно, что у предложенного чугуна в паре с рельсовой и бандажной сталью коэффициент трени  в режиме установившегос  трени  при различной скорости скольжени  (табл. 2) устойчив как при механической, так и при электромагнитной системе прижати  и находитс  в пределах 0,25 и, 34. в режим торможени  (табл. 3) путь до полной остановки у предлагаемого чугуна такой же, как и у известного.

Износостойкость образцов предложенного чугуна, определенна  весовым методом и измерением линейного износа пары трени  в процессе испытаний в установившемс  режиме и при торможении, выше износостойкости известного чугуна на 15-40%.

Магнитна  проницаемость/и.„,д предложенного чугуна с повышением содержани  кремни  имеет тенденцию к повышению и составл ет 1900-2400 Гс/Э что на 3-5% ,.известного чугуна (табл. 4) .

Хорошие фрикционные характеристики предложенного чугуна, высока  износостойкость и магнитна  проницаемость позвол ют использовать его в качестве материала дл  тормозных колодок, в том числе и с электромагнитным способом прижати . Предложенный чугун в паре с рельсовой и бандажной сталью обеспечивает высокую надежность торможени  .при скорости до 100 км/ч,

Ожидаемый экономический эффект от внедрени  предложенного чугуна дл  тормозных колодок трамва  на Киевском заводе электротранспорта им« Ф,Э-. Дзержинского составит около 20 тыс. руб. в год за счет увеличени  срока службы колодок на 15 - 40%, а также экономии электроэнергии за счет уменьшени  длины тормозного аути (0,0016 квт.ч на одном торможении трамва ).

Таблица 1 0,012 ОДО 0,10 Остальное 0,005 0,01 Сле- ,15 0,01

а

S

с;

D

te

EH

CN

V

1Я

ю

kO гН

оо

со

V

V

оо VO

1Л

ю из

VO

т гН

гЧ

«

о о

VO

1Л

н

J3

п

ю

VO

«л

см

п

гг

о

го

чго

(N

к

о

го оо

о

гН го

го

о 1

г гм

о го

о м

CN

чЧ

го го

го

о

IN го

01

го го

а tf s ч ю d ЕМ

00

ел ««I

о 00

о

N

01 VO гН VO v4 гН

п о

00

VD О

Г О

VD СО

О О rs| v4

О

о «

тН го

о

о I

о

1

I

г- гч

o

У1

N ( N

о

т

п

о

«г

о

I о

00 N

о го

го

v4 .

ст « п

го

ч

к

О I

о I

о

I

О

a

о п

п

Гч)

сг

гиз п

m п

%

о I

л

о

N

го о

го

чfS VD

«a

1Л V)

D

из о ш

« VO VO

г

о со ю

оч

а о

1Л VO

1Л

VO го УЭ

го

о

VO VO

VO

Таблица д

магний, кальций, редкоземельные металлы и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%: 2,5-4,0 Углерод 4,6-6,1 Кремний 0,2-0,5 Марганец 0,03 -0,1 Магний 0,005-0,05 Кальций Редкоземельные 0,01-0,05 металлы Остальное Железо Источники информации, н тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 61217, кл. С 22 С 37/04, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР 40936, кл. С 22 С 37/04, 1975.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Чугун с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, марганец, '20 магний, кальций, редкоземельные металлы и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%:

   Углерод Кремний Марганец Магний Кальций Редкоземельные металлы Железо
2. 2.5- 4,0

   4.6- 6,1

   0,2-0,5

   0,03 -0,1

   0,005-0,05

   0,01-0,05 Остальное