Чугун

 

(72) Авторы изобретен и я

Я.Г. Клецкин, Б.М. Гринберг, Б.С. Вершков, А.А. Домнин, А.Д. Шерман и А..Г. Османце г с

Московский трижды ордена Ленина, ордена Окт и ордена Трудового Красного Знамени автомоби им. И.А. Лихачева (производственное объедим (71) Заявитель (54) ЧУГУН

Изобретение относится к металлургии литейных сплавов, а именно к составу чугуна.

Известны чугуны, содержащие в ка.честве легирующих элементов хром, никель« медь« титай и другие элементы, S которые используются для изготовления литых деталей, работающих в условиях статических и динамических нагрузок.

Известные чугуны характеризуются достаточно высокими механическими свойствами, однако при отливке деталей сложной конфигурации они не обеспечивают однородной прочности и твердости в сечениях различной толщины.

При этом в тонких сечениях возможно образование отбела, что ухудшает обрабатываемость и повышает хрупкость детали.

Известен чугун (1) следующего хи- го мического состава, вес.

Углерод 3, 0-3,4

Кремний 1«5-2.3

Марганец 0,4-1-,0

Хром 0,3-0,6

Фосфор 0,1-0 3

Никель 0,1-1,0

Титан 0,03 0,2

Медь О, 1.-1, О

Кальций 0,01-0,025

Железо Остальное

Недостатками данного чугуна- являются низкая усталостная прочность, сравнительно низкая прочность и неоднород. ные показатели твердости в различных сечениях отливки, что снижает эксплуатационную надежность сложных литых деталей, используемых, в частности, в автомобилестроении.

Наиболее близким к изобретение по технической сущности и достигаемому результату является чугун f 2) следую. щего химического состава, вес. Ф-

Углерод 3,0-3,5

Кремний 1«9"2,5

Марганец 0,4-0,9

Хром 0,1-0,4

Никель О, 5-1,0

Таблица1

Твердость НВ для сечений Отклонение твердости отливки от среднего знаПредел прочности при растяжении, кгс/мм чения + НВ

5. мм 15 мм 40 мм .

28,1

221 212

241 235

192

30,5

212

179

27,8

21/ 201

3 986952 ф

Медь 0,5-1,0 ний, марганец, хром, никель, фосфор и

Ванадий 0,05-0,15 железо, дополнительно содержит кальций

Сурьма 0,01-0,04 и кобальт при следующем соотношении

Железо Остальное компонентов, вес.

Чугун в качестве примесей содержит s Углерод 3,0-3,6 фосфор и серу. В литом состоянии дан- Кремний 1,8 -2,5 ный чугун имеет следующие свойства: g Марганец и,5-1,8 предел прочности при растяжении, кгlмм Хром 0,1-0,6 для толщины сечения отливки: 20 мм - Никель 0,05-1,5

21,8-32,2; 60 мм - 22,7-31,5. 1в Фосфор 0,02-0,25 .Недостатком известного чугуна явля- Кальций 0,005-0,02 ется низкая усталостная прочность. . Кобальт 0,01-0,06

Цель изобретения - повышение уста- железо Остальное лостной прочности. В табл. 1 и 2 приведены свойства

Паставленная цель достигается тем, 1 и составы предлагаемого и известных что чугун, содержащий углерод, крем- чугунов.

986952

I D

О О оо

О LA

О

D о а

lA

0 (1 О оо ,о о оо

О е»

01» л сч !

1 О

О О

OD оо

О с(1 л сч

C( ь а

О

D сч (A СЧ сч сч л ь

Щ л

0Ъ

lA л

О0

C( л

О0 ч>. л

I сч л

00 л о

1 л л

01 л л

Ol О

О0

ФО л л

I

I

I (I . 1, I

I

I

4

I ! . I

I с (Q

I о а

I (I( о

Z о. л а о. л о

lA л

lA о л о

1

1 о л ссъ л о а л а ((Ъ

D л

C(сч а е(1 с0 о л л о о а в О л

4 !

I

1 !

1

4

1

МЪ сч

О

LA

О О сч л а сч о л о о л

LA

CV л

CV

D л

D сч л ь м л о л о (A а л

О ъО л а

lA л

О л

I

I

1

1

I

1 (I

I

I

1

1 (»

1 сб

I сО л

О с0 л

C(° л

C(° 1

° \

1 1

D г

0Ъ л

О а л

1 л а дР л о

I !

LA

LA л сч с!\

° Ь сч

00 л

CV фчГ (л

Ю Ъ

В

1

1 б

1

lA л

ФлЪ

1

1 !

I б

I

1 б

l

1 о

° лЪ

О л

Ф \

D л ф Ф 1

I (N

I Щ

1 I» о о о (i

1

Ф

1

1.

I ( (1

I

Ф

1 !

iX з

I»

Э

Ю

Ю

Лй

Ъ

Э >$ сч о

1 Z о

3 х ц О

1 5

1 (Ã (5

II

I Э а (с

I

1 !

Ф .1 (I

Ф

I

1

I (I

I (Ф ,( (1 (I

I

1 cN?

I г (Ф (Z (ь(1 I»

I Х

1 (С( о

ФI

I Э

1 Q с ! E9

1 ! (((1 X .! Z (Ф((4 а

1 Э б ФХ (о

Ф С.Э

1

Ф л

I ! !

1

1

1 б

1

I Z

Ф

1 (»

1 О(1 «Г о I

СХ (1

К К (О, 1

X X ЪФ хха 1

Э Q I- 1.

3(З Э (" »Z .! аа -а сб X э ю а э 1 хасы !

XL)Ci 1

Е I

L(X Z

О I-W

ZVO

3 О

Ю Э Y I

I б (Э

I L(1

1 I гг (й I и I

l I

1 (I Э I

1 (I 1 I ! 1

I 1

1 I (° Ф

1 Ф- (1 1

В-Э

I 1

I I о I

1 с(Ф

lI

1 Ф

1 Ф

1 (((!

1 С.Ъ . 1

1 1 \

1 (I 1

1 CL 1

I 1

1З

1 (1 1 ! ° I

1 Лй I

1 I

1 — — Т

1 1 с I

1 3: 1

1

Г Ч

1 1

1 I ! о I

1 !

I 1

1 О Ф

Ф I . !

1 ь о ь оо о оо ь а о ц1 о ссъ 00 сч 0 сч

CV I

1 о л о

D 1 О

D D а оо о оа. в о о сч о сч

I сЧ I

1 !

1

I

1 !

I, !

1

1

I

I. !

1 ! б

1 !

I

1

1

I

1

I

I

1 !

I .!

I !

1

I

I

1

I c !

I

1 !

1 (1, I

1

1

I

I

I

I !

1

I !

I

I

I

I

1

1

1

1

1

1

1

I

I

I

1

1

1

1 б !

I !

1 !

I

I

I

1 !

1 (1

1 1

Формула изобретения

Составитель Г. Дудик

Техред A. Ач Корректор А.Гриценко

Редактор M. Дылын

° В Ф

Заказ 10215/4 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква, it"35, Раушская наб., 4/5

Филиал IlflA "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 98695

Оптимальное содержание кобальта в чугуне находится в пределах 0,01-0,06 .

При дальнейшем повышении его содержания мехаМические свойства чугуна снижаются вследствие выделения крупного гнездообразного графита в массивных сечениях отливки. Содержание кобальта до 0,011 малоэффективно и не обеспе" чивает однородность твердости в отливках. 10

Данные табл. 2 показывают, что усталостная прочность предложенного чугена в 1,5 раза выше, чем у известных.

Расчет условно-годовой экономической эффективности от внедрения предложенного чугуна для изготовления блоков цилиндров двигателя и корпусных деталей автомобилей ЗИЛ при снижении зв стоимости 1 т жидкого ме-элла на 4,6 р. и объеме производства 70 тыс. жидкого металла в год показывает годовой экономический эффект 322 тыс. руб.

Чугун, содержащий углерод, кремний . марганец, хром, никель, фосфор и желе зо,. о т л и ч а ю щ и и .с я тем, что с целью повышения усталоотной прочнос ти, он дополнительно содержит кальци и кобальт при следующем соотношении компонентов, вес. 4:

Углерод 3,0-3,6

Кремний 1,8-2,5

Нарганец 0,5-1,8

Хром 0,1 "0,6

Никель 0,05-1,5

Фосфор 0,02-0,25 Кальций 0,005-0,02

Кобальт 0,01-0,06

Мелезо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз+

1; Авторское свидетельство СССР

1 819205, кл. C 22 С 37/00, l979.

2. Авторское свидетельство СССР

И 501108, кл. С 22 С 37/00, 1976.