Чугун
Союз Советсмнх
Соцналнстнческнх
Ресиубамк
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСЖОМУ СВИДИТЗИЬСТВУ (61) Дополнительное к ает. свмд-ау (22) Заявлено 21.12.79 (23) 2873077/22-02 (и>8342О6 (53)м. ка.з
С 22 С 37/10 снрисоединениемзвявкнМГоеударетвенамй комитет
СССР
° so аман изобретений. я отквытн% (23) ПриоритвтОпубликовано 300581. Бюллетень le 20 (И) НВ 669. 13. . 018. 294 (088. 8) Дата опубликования описания ЗЬ0581
А.Т. Головатый, З.Л. Воробьева, A.Ñ. Коснарев,;-З,H„довгопол, A.A. Филиппенков, Т. В. Ларин, В.Г. Иноземцев, .М. Астйикевич, B,Ë. Левинтов, Ю.И. Сухарников, Ю.И. Иилявски, П.Й;,,Клепач, В.В. Веловодский, А.В. Сыпачев, Н.А. Распопов f „А„М. Кунаеъ,"-., А.A. Жуков, В.Р. Пирожнйков и Л.A. Вукфлеоэ уральский научно-исследовательский институт черных металлов, Всесоюзный научно-исследовательский институт жвлезнадорожного транспорта и Центральный научно-исследовательс1щф ийстнтут материалов и технологии тяжелого и транспортного машиВ>сг йия (72) Авторы изобретения (71) Заявители
1 (54 ) ЧУГУН Изобретение относится к металлургии, конкретно к чугунам для тормозных колодок железнодорожных вагонов.
Известен чугун (1) следующего химического состава, вес.Вг
Углерод - 3,4-4,3
Кремний 0,6-2,4
Марганец 0,2-1, 0 Ванадий 0,03-8 15
Титан 0,03-0,2
Фосфор 0,35-1,2
Такой чугун характеризуется недос= таточно высокой прочностью и износостойкостью.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является чугун состава, вес.Ъ:
Углерод 2,7-3, 5
Кремний 1-2
Марганец 0,4-1,5
Фосфор 1-3
Титан 0,3-0,7
Ванадий 0,05-0,3
Железо Остальное
Вместо ванадия1чугун может содержать хром (0,1-1,25 вес.В) или молиб ден 0, 1-1,"25 вес. В) и до О, 15% серы 72
Недостатки этого чугуна - низкие прочность, износостойкость и,коэффициент трения.
Цель изобретения — повышение прочности, износостойкости и коэффициента трения.
Поставленная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, титан, фосфор, ванадий и железо, дополнительно содержит алюминий и медь при следующем соотношении компонентов,вес.%:
Углерод 2-3,6
Кремний 0,05-2,5
Марганец 0,2-1,5
Титан 0,005-0,7
Фосфор 1-4
2О . Ванадий
0.,05-2,0
А."юминий 0,05-2,0
Медь 0,01-".,0
Желе.зо Остальное
В таблице приведены химический состав и механические свойства пред.лагаемого чугуна в сравнении с из в ест ным.
834206
1 CCI
1 с3
1 (Ч
С
Ю !
СО
1О 1О (ч -! м
С
lA Гс Ч3 ф х
Щ
t4 а
rd
»
» м
С с-! 1!
r с с
М О\ Н и э
333
ОЪ а Л (Ч (Ч
С °, О Ю о
4 о . а
СО с СЧ
С С
N D irl м м (ч ю 1
С! (Ч !
I э, ftj CO
4 э !
0(с-! е ю а и Ю
<Ч
D Ю Ю
С С т-< гЧ Ю и и о
33 Л
С
Ю с-4 <Ч
00 т-(с-3
С С С
Ю Ю Ю м ю
%Ч \!
С С
О Ю
А
1 э н х и о
О!
3Ъ
Ю
Ю
С
Ю м
С
О.D
0Ъ с4 с3
\ С C
Ю Ю О 33
° ф
С С
Ю О!
С
f с3 м м
С н
33Ъ
С
Ю а Ю
С С С
3Ч сЧ а-3
I н
1 К! И-3С хюооо
o z o x rt о охo х ц х о !". нежно онхих
I Х эхнж хааи х энтое"
& ОКА
Л Н Х О Х 33
О х Х Х 13! хэхиц
СО СЧ <Ч 333 33Ъ 3
С С С С С С Ф с3 3 М с3 сФ (с3 сй 3 а-! М (с3 СО tA м м с3 (Ч N с3 с3
С С С С С
О О О О О Ч М .r Ю, а-! Ю ОЪ СО с! м сЧ <Ч сЧ
М 3 и> сР
С С С С
Ю ОЪ 00 сР сЧ
ln м м Ф in л со е м м
Ю Ю ОЪ D e e
С С С С С С
Ю СЧ 3 О О D ! I ! 1 1
33 r О О
Ю О 3
С С С С С
О О О О О О 3Ч т-3
Ю СЧ МЪ М D
С С С С С сй м м м сй! с с-Ч М ° 4
Ю а <Ч- 3Ч <Ч 3Ч
С С С С м м м м м
Ю с м 1
1
Ю 1 м I (Ч с
1
I
ОЪ о
СЧ I
1
I ! ! !
СЧ
1О 1
1 ! . !
I
1 ! !
ОЪ 1 м 1
С
Ю 1
I ! л
\О I
О1 !
С с-! I
Ю
Ю 1
Ю л I
3 1!
Ю I
С м 1 о н и о и о х х х ф х
834206
Формула изобретения
Составитель Э.Петренко
Редактор-Н.Бушаева Техред И. Асталош Корректор М. Коста
Заказ 4012/51 Тираж 681 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Прсектная, 4
Наличие титана, ванадия необходимо для упрочнения матрицы карбидами.
Для предотвращения искрения колодок в тяжелых режимах торможения содержание фосфора повышено до 4,0%. Оптимальное содержание фосфора составляет
3,2-3,5%. Помимо предотвращения искрения, при указанном содержании фосфора достигается более высокая износостойкость чугуна и достаточно высокий коэффициент трения.
Алюминий вводится в чугун, чтобы получить структуру без вьщеления эвтектического цементита и для измельчания сетки фосфидной эвтектики. Следует отметить, что в предлагаемом чугуне допускается полное отсутствие кремния 1з и замена его алюминием.
С целью перлитизации чугунной матрицы, измельчения ее структуры, улучшения распределения фосфидной эвтектики и графита по объему металла, а 29 также повышения коррозионной стойкости в чугун вводится медь.
Введение укаэанных элементов одновременно с повышением содержания фосфора позволяет значительно повысить прочностные характеристики чугуна, снизить износ колодок до 8 раз по сравнению с обычным чугуном при одновременном уменьшении износа колес, обеспечить достаточно высокий коэффициент трения и полностью ликвидировать искрение при торможении.
При внедрении предлагаемого чугуна в производство можно получить экономию чугуна.не менее 150 тыс.т в год с экономическим эффектом более
35 млн.р.
Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, титан, фосфор, ванадий и железо, .отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, износостойкости, он дополнительно содержит алюминий и медь при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 2-3,6
Кремний 0,05-2,5
Марганец 0,2-1,5
Титан 0,005-0, 7
Фосфор 1-4
Ванадий 0,05-2,0
Алюминий 0,05-2,0
Медь О, 01-1,0
Железо Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 487157, кл. С 22 С 37/00, 1974.
2. Патент США Р 3767386, кл. 75-123 О, С 22 С 37/06, 16.69(02), 1975.
