Чугун

 

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, хром, молибден, ванадий, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и вторичной твердости, он дсиюлнительно содержит марганец при следующем соотношении компонентов, вес. %: Углерод3,0-3,5 Кремний 0,4-О,5 А арганец0,4-0,5 Хром4,5-5,5 Молибден1,5-2,0 Алюминий0,2-О,3 1 Ванадий0,2-0, 35 ЖелезоОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1044656

3(5D С 22 С 37/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTH3 аг

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " " "

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3364190/22-02

I (22) 15, 12. 81 (46) 30.09.83. Бюл. М 36 (72) М. С. Потапова, И, Г. Морозова, И. Н, Потапов и А. N. Уманский (71) Московский ордена Трудового Крас-. ного. Знамени и ордена Октябрьской Революции институт стали и сплавов

{53) 669. 15-196 (088. 8) (56) 1. Патент Японии l4 52-28038, кл. 10 Ю 173, 1978. (54) (57) ЧУГУН, содержаший углерод, кремний, хром, молибден, ванадий, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и вторичной твердости, он дополнительно содержит марганец при следующем соотношении компонентов, вес. %: . Углерод 3,0-3,5

Кремний 0,4-0,5

Марганец 0,4-0,5

Хром . 4,5-5,5

Молибден 1,5-2,0

Алюминий 0,2-0,3 .

Ванадий 0,2-0, 35

Железо Остальное

656 2 достигается получение вторичной тВер дости. При содержании менее 0,4 вес.,% марганец не оказывает заметного влияния на эффект вторичного твердения. Добавка марганца в количестве больше 0,5 вес. % не дает увеличения эффекта вторичного твердения. При содержании молибдена 1,5-2 вес. % содержание марганца 0,4-0,5 вес. % достаточно для прокаливаемости, обеспечивающей необходимую прочность чугуна.

Введение алюминия в состав чугуна способствует получению мелкозернистой литой структуры, т. е. повьпцению прочности. Содецжание алюминия в чугуне менее 0,2 вес. % не оказывает влияния на величину зерна. При увеличении со держания алюминия более 0,05 вес, % возрастает количество неметаллических включений, что ведет к оснащению прочности.

Легированне ванадием позволяет воздействовать на формирование структуры в процессе термообработки. При содер» жании ванадия в пределах 0,2-0,35 вес,% измельчается вторичная структура благодаря образовавшимся карбидам. Измельчение вторичной структуры приводит к увеличению прочности и росту износостойкости термообработанного чугуна.

При содержании .ванадия. более 0,35 вес.% прочность и изностойкость не увеличиваются.

В табл. 1 представлен химический состав плавок чугуна.

Чугун отжигают по режиму: нагрев о до 860 С, выдержка в течение 1 ч, затем охлаждение с печью до 730 С и вью держка при этой температуре в течение

2 ч и нагрев с печью до 760 с выдержкой 4 ч, охлаждение с печью.

Оценка эффекта вторичного твердения проводится по общепринятой методике на образцах диаметром 15 и высотой

15 мм.

Оценка прочности по величине разрушающей нагрузки проводится при испытании образцов размером 10х10 мм и длиной 55 мм, закаленных при 1100 С в масло и отпущенных на максимальную вторичную твердость..

9 ХОФФ

Изобретение относится к черной металлургии, в астности к составам чугунов, используемых для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного износа и изгибающих нагрузок.

Известны чугуны типа "Нихард, содержащие, вес. %; углерод 3,0-3,6; кремний 0,4-0,7; марганец 0,4-0,7; медь 1,5, никель 3,4 4,75; хром 1,42у 5а $0

Указанные чугуны не применяются широко из-аа дефицитности никеля, а также относительно низких литейных свойств.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым 15 свойствам является чугун j1 3, содержащий, вес. %:

Углерод 1-3

Кремний 0,5-2

Хром «щ

Молибден 0,2-3

Ванадий 0,1-1

Алюминий Ло 0,5

Железо Остальное

Известный чугун, обладая высокой из- 25 носостойкостью, имеет неудовлетворительную прочность. Кроме того, чугун обладает невысоким эффектом вторичного твер= дения, заключающимся в повышении гвердости при высоком отпуске закаленного металла.

UeIIь Iизобретения — повышение прочности и вторичной твердости чугуна.

Указанная IIemü достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, 35 хром, молибден, ванадий, алюминий и железо, дополнительно содержит марганец при следующем соотношении компонентов, sec. %:

Углерод 3,0-3,5

Кремний 0,4-0, 5

Марганец 0,4-0,5

Хром 4,5-5, 5

Молибден 1,5-2,0

Алюминий 0,2-0, 3

Ванадий 0,2-0,35

Железо Остальное

Содержание хрома 4,5-5,5 вес, % лимитируется требованием получения из/ носостойкости высокой IIpo IHocòH и вто- 5Î ричной твердости. С увеличением содер-, жания хрома как сильного карбидообразуюшего элемента в чугуне усиливается карбидная ликвация, огрубляется хрупкая ледебуритная составляющая и увеличивает.у ся ее объем.

Введением в состав чугуна марганца

В табл. 2 приведены данные по прочности при изгибе и вторичной твердости.

Из данных 2 следует, что предлагаемый чугун, имея одинаковую с известным твердость после закалки, обладает стабильным и более высоким эффектом вторичного твердения.

3 1044656 4

Предалагаемый чугун можно использо«позволит снизить стоимость фильер в 50 вать для изготовления фильер взамен раз при снижении стоимости инструмента сплава типа ВК, а известный чугун для .в 3 раза и исключить применение остроизготовлений подобного инструмента не дефицитного кобальта. используется Поэтому B качестве базово го обьекта взят сплав В 2Редлагавцого чугуна в

К. Применение Экономический эффект составит 10 тыс. место сплава ВК руб.

Таблица 1 предлагаемый

0,4

5,1

0,42

5,5

0,5

15,5

2,8

0,7

Т а б л и ц а 2 предлагаемый

151

150

152

Составитель B. Муравьев

Редактор С. Квятковская Техред И.Метелевв Корректор И. Эрдейи

Заказ 7465/22 Тираж 627

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3,0 04

3,3 042

3,5 0,5

3,2 0,7

15 02 02

1,8 0,26 0,33

2, 0 0,3 0,35