Износостойкий чугун
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугунов. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 3,0-3,5; марганец 1,0-1,5; хром 0,3-0,8; молибден 0,3-0,8; ванадий 0,3-0,8; никель 1,0-1,5; медь 1,0-1,5; фосфор 0,05-0,1; сера 0,03-0,05; олово 0,03-0,05; сурьма 0,03-0,05; ниобий 0,3-0,8; магний 0,05-0,1; 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 и оборудования, работающих в условиях трения и повышенного износа.
Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 1,5-4,0; кремний 1,5-6,0; марганец 0-3,0; хром 0-3,0; молибден 0-5,0; ванадий 0-5,0; никель 0-3,5; медь 0-8,0; фосфор 0-2,5; сера 0-0,2; олово 0-2,5; сурьма 0-2,5; ниобий 0-5,0; железо остальное [1].
Задача изобретения состоит в повышении износостойкости чугуна.
Технический результат достигается тем, что износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель, медь, фосфор, серу, олово, сурьму, ниобий, железо, дополнительно включает магний, цирконий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%. углерод 3,0-3,5; кремний 3,0-3,5; марганец 1,0-1,5; хром 0,3-0,8; молибден 0,3-0,8; ванадий 0,3-0,8; никель 1,0-1,5; медь 1,0-1,5; фосфор 0,05-0,1; сера 0,03-0,05; олово 0,03-0,05; сурьма 0,03-0,05; ниобий 0,3-0,8; магний 0,05-0,1; цирконий 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; железо остальное.
В таблице приведены составы износостойкого чугуна
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 3,0 | 3,3 | 3,5 |
| Кремний | 3,5 | 3,3 | 3,0 |
| Марганец | 1,0 | 1,3 | 1,5 |
| Хром | 0,8 | 0,5 | 0,3 |
| Молибден | 0,3 | 0,5 | 0,8 |
| Ванадий | 0,8 | 0,5 | 0,3 |
| Никель | 1,5 | 1,3 | 1,0 |
| Медь | 1,0 | 1,3 | 1,5 |
| Фосфор | 0,1 | 0,08 | 0,05 |
| Сера | 0,05 | 0,04 | 0,03 |
| Олово | 0,03 | 0,04 | 0,05 |
| Сурьма | 0,05 | 0,04 | 0,03 |
| Ниобий | 0,3 | 0,5 | 0,8 |
| Магний | 0,1 | 0,08 | 0,05 |
| Цирконий | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
| Азот | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Износ, отец. | ˜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. Молибден, ниобий и никель упрочняют твердый раствор. В химически связанном состоянии с ванадием и ниобием азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства сплава. Медь увеличивает содержание в сплаве перлита. Марганец тормозит выделение графита и способствует размельчению перлита. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки в материале мелкозернистого строения способствуют повышению износостойкости. Сера препятствует образованию заусениц. Олово и сурьма способствуют получению мелкозернистой структуры чугуна. Цирконий упрочняет границы зерен.
Чугун выплавляют в вагранках и отливают формы Отливки подвергают отпуску при температуре 200-230°С для снятия линейных напряжений.
Источник информации
1. DE 2428821, С22С 37/10, 1975.
Износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, никель, медь, фосфор, серу, олово, сурьму, ниобий, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит магний, цирконий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 3,0-3,5; марганец 1,0-1,5; хром 0,3-0,8; молибден 0,3-0,8; ванадий 0,3-0,8; никель 1,0-1,5; медь 1,0-1,5; фосфор 0,05-0,1; сера 0,03-0,05; олово 0,03-0,05; сурьма 0,03-0,05; ниобий 0,3-0,8; магний 0,05-0,1; цирконий 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; железо остальное.
