Чугун
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугунов. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 2,0-2,5; кремний 1,0-1,5; марганец 1,0-1,5; хром 0,5-1,0; ванадий 2,0-3,0; медь 1,0-1,5; алюминий 0,05-0,1; никель 0,5-1,0; кальций 0,005-0,01; цирконий 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; железо - остальное. Использование изобретения обеспечивает повышение износостойкости чугуна. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии и касается составов серого чугуна, который может быть использован для изготовления деталей машин, работающих в условиях трения и повышенного износа.
Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 2,5-4,0; кремний 0,8-2,5; марганец 0,3-1,5; хром 0-1,5; ванадий 0-1,0; медь 0-4,0; алюминий 0-0,2; никель 0-2,5; кальций 0-0,2; цирконий 0-1,0; железо - остальное [1].
Задача изобретения состоит в повышении износостойкости чугуна
Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, медь, алюминий, никель, кальций, цирконий, железо, дополнительно включает азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,0-2,5; кремний 1,0-1,5; марганец 1,0-1,5; хром 0,5-1,0; ванадий 2,0-3,0; медь 1,0-1,5; алюминий 0,05-0,1; никель 0,5-1,0; кальций 0,005-0,01; цирконий 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; железо - остальное.
В таблице приведены составы чугуна
| Таблица | |||
| Компоненты | Содержание, мас.% в составах | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 2,0 | 2,3 | 2,5 |
| Кремний | 1,5 | 1,3 | 1,0 |
| Марганец | 1,0 | 1,3 | 1,5 |
| Хром | 1,0 | 0,7 | 0,5 |
| Ванадий | 3,0 | 2,5 | 2,0 |
| Медь | 1,0 | 1,3 | 1,5 |
| Алюминий | 0,1 | 0,07 | 0,05 |
| Никель | 0,5 | 0,7 | 1,0 |
| Продолжение таблицы | |||
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Кальций | 0,005 | 0,007 | 0,01 |
| Цирконий | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
| Азот | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Износ, отн. ед. | ˜0,9 | ˜0,9 | ˜0,9 |
| Примечание: за 1 отн. ед. принят износ при сухом трении известного чугуна [1] в условиях удельного давления до 100 кгс/см2, скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48). |
Повышение износостойкости чугуна обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Хром стабилизирует карбиды. Ванадий, медь и никель упрочняют твердый раствор. В химически связанном состоянии с алюминием и ванадием азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства чугуна. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей. Цирконий способствует образованию мелкозернистой структуры чугуна.
Чугун выплавляют в вагранках дуплекс-процессом или в электропечах и отливают в песчаные формы. Температура расплава при заливке литейных форм должна быть не ниже 1320°С. Отливки подвергают отпуску при температуре 200-230°С для снятия линейных напряжений.
Источники информации
1. JP 60-121254, С22С 37/08, 1985.
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, медь, алюминий, никель, кальций, цирконий, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,0-2,5; кремний 1,0-1,5; марганец 1,0-1,5; хром 0,5-1,0; ванадий 2,0-3,0; медь 1,0-1,5; алюминий 0,05-0,1; никель 0,5-1,0; кальций 0,005-0,01; цирконий 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; железо - остальное.
