Чугун

 

ЧУГУН, содержащий угле1 од, кремний, марганец, фосфор, хром, никель , медь, титан, ванадий, кальций, редкоземельные элементы и железо, .отличающийся тем, что, с целью повышения ияносостойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, мае. %: Углерод 3,4-3,9 Кремний 1,6-2,2 Марганец 0,4-1,1 Фосфор 0,4-0,8 Хром 0,1-0,6 Никель 0,05-1,00 Медь 0,5-1,0 , Титан 0,01-0,10 Ванадий 0,25-0,50 i Кальций 0,005-0,010 Редкоземельные W 0,004-0,020 элементы Железо Остальное

ЦЮ (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН 15Р С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,004-0,020

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3629203/22-02 (22) 02.08.83 (46) 30.09.84. Бюл. В 36 (72) Б,M.Ãðèíáåðã, А.N.×åìåðèñ, Я.Я.Власов, M.À.Ëåçîâèöåð, Л.Т.Дзыбал и Е.И.Боженок (71) Научно-исследовательский институт автотракторных материалов и

Дизелестроительный завод им. С.M.Кирова (53) 669 ..1 5-196 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 494426, дсл. С 22 С 37/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

В 722981, кл. С 22 С 37/10, 1978. (54)(57) ЧУГУН, содержащий углеРод, кремний, марганец, фосфор, хром, никель, медь, титан, ванадий, кальций, редкоземельные элементы и железо, .отличающийся тем, что, с целью повьппения иэносостойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас. 7:

Углерод 3,4-3, 9

Кремний 1,6-2,2

Марганец 0,4-1, 1

Фосфор 0,4-0, 8

Хром 0,1-0,6

Никель 0,05 — 1,00

Медь 0,5-1,0, Титан 0,01-0, 10

Ванадий 0,25-0,50

Кальций 0,005-0,010

Редкоземельные элементы

Железо

1116087

Изобретение относится к металлургии, s частности к разработке состава износостойкого чугуна.

Известен чугун (fl, содержащий, мас. Хг

Углерод 3,2-4,2

Кремний 1, 0- 2, 0

Марганец 0,6-1,2

Фосфор 0,4-1,0

Хром 0,25-0,80

Медь 0,4-1, 2

Вор 0,005-0,030

Ванадий 0,2-0,6

Железо Остальное

Указанный чугун обладает низкой иэносостойкостью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является чугун Ш, содержащий, мас. Х:

Углерод 3,4-3,9

Кремний 2,3-2,9

Марганец 0 3-0,9

Фосфор 0,3-0,6

Хром 0,10-0,35

Никель . 0,1-1,0

Медь 0,2-.0,8

Титан 0,03-0,20

Ванадий 0 03-0,20

Кальций 0,02-0,10

Р3М 0,03-0,30

Железо Остальное

Такой состав чугуна повышает прочность, но не обеспечивает повышенной износостойкости. 35

Цель изобретения — повышение иэносостойкости.

Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, хром, никель,. медь, титан, ванадий, кальций, редкоземельные элементы и железо, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.Х:

Углерод 3,4-3,9

Кремний 1,6-2,2

Марганец 0,4-1, 1

Фосфор 0,4-0,8

Хром О, 1-0,6

Никель 0,05-1,00 .

Медь О „5-1,0

Титан 0,01-0, 10

Ванадий 0,25-0,50

Кальций 0,005-0, 010

Р3М 0,004-0,020 .. Железо Остальное

Изменение соотношения компонентов (ванадия 0,25-0,5Х и кремния 1,62,2 ) в чуг. не приводит к изменению структуры металлической основы. В ней наблюдаются комплексные включения, состоящие из фосфидной эвтетики и це-, ментитных пластин (легированный цемен1 тит); Нижний предел по содержанию кремния (1,6 мас. ) и верхний предел по содержанию ванадия (0,5 мас. ) выбраны из необходимости, получения отливок, в том числе небольшим сечением без отбела.

Верхний предел по содержанию кремния (2,2 мас. Х) и нижний предел по содержанию ванадия (0,25 мас.Х) выбраны иэ необходимости получения комплексных включений, определяющих износостойкость чугуна.

Содержание хрома 0,1-0,6, меди

0,5-1,0, никеля 0,05-1,0Х, марганца 0,4-1,t вызвано необходимостью легирования металлической матрицы, создания дисперсной зоны в районе твердых включений.

Содержание хрома ниже 0,1 не оказывает влияния на металлическую основу чугуна, содержание более О,б, в особенности при повышении 0,05, не оказывает влияния на перлитизацию металлической основы чугуна; содержание меди более 1Х экономически неэффективно, а менее 0,5Х, в особенности при низком содержании никеля, не оказывает значительного влияния на дисперсность металлической основы.

Как известно, пластинчатая форма графита является более оптимальной в плане износостойкости чугуна.

С этой целью снижено содержание кальция в пределах 0,005-0 010

РЗМ вЂ” в пределах 0,004-0,020Х. Содержание кальция и РЗМ в чугуне выше укаэанных верхних пределов приводит к голучению компактной формы графита, содержание этих элементов ниже нижних пределов не оказывает графитизирующего действия на чугун и снижает

его склонность к отбелу, что особен-, но важно при повышенном содержании карбндообраэующих элементов.

Технология приготовления сплава по сравнению с прототипом не измене. на.

В таблице приведены данные по сравнительным испытаниям нзносостойкости чугунов при трении со смазкой.

3 1116087

Иэ данных таблицы следует,что износостойкость предложенного чу- о гуна при трении со смазкой на на

20Х выше, чем у известного, а к твердость незначительно повыша" и шается. с

Химический состав, вес. Х

T.t I I I I I t Т

Чугун

С Si Mn P Cr Cu Ni Ti Ч Са

0,5 0,4 0,2 0,4 . 0,5 0,1 0,2 0,02

0 4 0 8 0 1 0 5 0 5 0 01 0 25 0 008

3,6 2,0 0,6 0,7 0,1 0,8 0,05 0,05 0,5 0,005

3,4 . 2,2 0 5 0,4 0,2 1,0 0,2 0,08 0,35 0,010

3,6 2,1 1,1 0,6 0,6 0 7 1 0 0 1 0 3 0 010

Продолжение табл вцы е

Чугун

РЗИ Fe

Известный

Предложенный

0,36

100

О, 03 Остальное 229

0,32

229

0,004 То же

0,008

0,005 -и0,020

115

255

120

0,30

248

0,31

118

269

0,30

120

Составитель Н. Косторной

Редактор Н.Швццкая Техред Л.Иикеш Корректор В.Синицкая

Заказ 6870/2 1 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Извест- 3,3 2,3 ный

Предложенный 3,9 1,6

Применение данного чугуна целесо бразно для трущихся деталей ДВС, пример втулок клапана.

Годовой зкономический эффект нри спользовании чугуна предложенного остава составляет 110 тыс. руб °

Твердость Диаметр Износостойкость, НВ, кг/ пятна из Х

7мм> носа, мм