АНТИФРИКЦИОННЫЙ НЕМАГНИТНЫЙ ЧУГУН Российский патент 2000 года по МПК C22C37/10 

Описание патента на изобретение RU2156827C1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к разработке составов антифрикционных немагнитных чугунов.

Техническая задача изобретения - повышение обрабатываемости отливок, износостойкости и эксплуатационных свойств литья.

Наиболее близким аналогом является немагнитный чугун, известный из авторского свидетельства СССР N 406942, кл. C 22 C 37/00, 26.07.71. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Углерод - 3,0 - 3,8
Кремний - 2,0 - 2,5
Марганец - 8,0 - 11,0
Никель - 0,8 - 1,5
Медь - 2,5 - 3,5
Алюминий - 0,8 - 1,2
Железо - Остальное
Известный чугун может быть применен в дизелестроении, судостроении, электромашиностроении и других отраслях промышленности для деталей, работающих в условиях трения скольжения со смазкой.

Данный чугун является однородным по структуре. Крупные, неравномерно распределенные карбиды остроугольной формы в сочетании с крупным пластинчатым графитом, являясь концентраторами напряжений, существенно снижают эксплуатационные свойства материала и сокращают срок службы изделий, вызывая ускорение и неравномерность износа трудящихся поверхностей. Кроме того, такая неблагоприятная структура приводит к преждевременному износу режущего инструмента при механической обработке материала.

Технической задачей изобретения является создание антифрикционного немагнитного чугуна с лучшей обрабатываемостью и износостостойкостью.

Эта цель достигается тем, что антифрикционный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, медь и железо содержит дополнительно ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод - 3,3 - 3,7
Кремний - 2,6 - 3,0
Марганец - 8,0 - 11,0
Никель - 2,0 - 4,0
Медь - 3,5 - 5,5
Ванадий - 0,2 - 0,4
Железо - Остальное
при этом содержание серы и фосфора в нем не превышает, мас.%
Сера - 0,1
Фосфор - 0,3
Повышение свойств обрабатываемости и износостойкости достигается за счет введения ванадия и корректировки общего состава.

Ванадий является элементом периодической системы Д.И. Менделеева, характеризуется отсутствием p-электронов и наличием незаполненных d-орбиталей ядра атома, следствием чего является понижение термодинамической активности углерода при вводе ванадия в расплав чугуна. Кроме того, ванадий имеет значение энергии взаимодействия с углеродом большее, чем у марганца. Это приводит к процессу образования дисперсных карбидов ванадия (VC), что препятствует обеднению твердого раствора марганцем и способствует стабилизации аустенита. В итоге в структуре имеются более мелкие и равномерно распределенные карбиды и, как следствие, более мелкие и аналогично расположенные включения графита.

Сравнительный анализ признаков, отличающих данное предложение от известных в данной области технических решений, показал, что в данном сочетании проявляются новые свойства - повышение обрабатываемости и износостойкости.

Ниже приведен пример осуществления процесса получения антифрикционного немагнитного чугуна.

Предложенный чугун выплавляли в индукционной тигельной печи емкостью одна тонна с кислой футеровкой. В качестве шихтовых компонентов использовались гостированные ферросплавы и материалы. В печь загружали никель, карбюризатор (если он был необходим), стальной лом, чугун чушковый, ферросилиций, медь. После расплавления шихты и снятия шлака, перед выпуском металла, в печь вводили ферромарганец и феррованадий. Температура выдачи расплава из печи 1450 - 1500oC.

Химический состав, микроструктура и механические свойства известного и предложенного чугунов приведены в табл.1.

Анализ полученных результатов показывает, что износ режущего инструмента при обработке предложенного чугуна уменьшается на 10 - 15% как при черновой, так и при чистовой обработке. Повышение однородности структуры сплава существенно влияет на эксплуатационные свойства, то есть повышается износостойкость.

Список литературы
1. Авторское свидетельство СССР N 406942, кл. C 22 C 37/00 "Немагнитный чугун" 26.07.71.

Похожие патенты RU2156827C1

название год авторы номер документа
АНТИФРИКЦИОННЫЙ НЕМАГНИТНЫЙ ЧУГУН 2001
  • Колганов В.Н.
  • Палавин Р.Н.
  • Покалякин И.П.
RU2205887C2
АНТИФРИКЦИОННЫЙ ЧУГУН 2001
  • Колганов В.Н.
  • Палавин Р.Н.
  • Покалякин И.П.
RU2205886C2
ЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ ДЛЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ 2006
  • Палавин Роман Николаевич
  • Коровин Валерий Александрович
  • Колганов Вячеслав Николаевич
RU2341582C2
ЖАРОПРОЧНАЯ СТАЛЬ 2001
  • Колганов В.Н.
  • Палавин Р.Н.
  • Покалякин И.П.
RU2205888C2
ГРАФИТИЗИРОВАННАЯ СТАЛЬ ДЛЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ 2006
  • Палавин Роман Николаевич
  • Коровин Валерий Александрович
  • Щербаков Александр Иванович
  • Колганов Вячеслав Николаевич
RU2341580C2
СТАЛЬ ДЛЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ 2010
  • Коровин Валерий Александрович
  • Палавин Роман Николаевич
  • Леушин Игорь Олегович
  • Киров Алексей Сергеевич
RU2437953C1
СТАЛЬ ДЛЯ ВАЛКОВ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ 2006
  • Палавин Роман Николаевич
  • Коровин Валерий Александрович
  • Щербаков Александр Иванович
  • Чаруйский Эдуард Аркадьевич
  • Колганов Вячеслав Николаевич
RU2339728C2
ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН 2010
  • Гущин Николай Сафонович
  • Полонский-Буслаев Александр Александрович
  • Чижова Татьяна Павловна
  • Морозова Ирина Рудольфовна
  • Юрьева Светлана Игоревна
  • Лобов Александр Владимирович
  • Анискин Валерий Николаевич
  • Терешин Денис Игоревич
  • Лобов Дмитрий Владимирович
  • Гущин Алексей Николаевич
  • Семенова Татьяна Николаевна
RU2416660C1
ЖАРОПРОЧНАЯ СТАЛЬ 1998
  • Колганов В.Н.
  • Колпаков А.А.
  • Коровин В.А.
  • Рошкован М.Ш.
  • Палавин Р.Н.
  • Бабаев В.И.
RU2139951C1
ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН 2011
  • Гущин Николай Сафонович
  • Нуралиев Фейзулла Алибала Оглы
  • Олейников Дмитрий Владиславович
  • Тимофеев Александр Михайлович
  • Свирин Владимир Ильич
  • Лобов Владимир Николаевич
  • Дуб Алексей Владимирович
  • Карапоткин Вячеслав Васильевич
  • Петрова Галина Петровна
RU2451100C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 156 827 C1

Реферат патента 2000 года АНТИФРИКЦИОННЫЙ НЕМАГНИТНЫЙ ЧУГУН

Изобретение относится к литейному производству, в частности к разработке составов антифрикционных немагнитных чугунов. Чугун содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 3,3-3,7, кремний 2,6-3,0, марганец 8,0-11,0, никель 2,0-4,0, медь 3,5-5,5, ванадий 0,2-0,4, железо остальное, при этом содержание серы и фосфора в нем не превышает, мас.%: сера 0,1, фосфор 0,3. Чугун данного состава позволяет повысить обрабатываемость и износостойкость отливок. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 156 827 C1

1. Антифрикционный немагнитный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, медь и железо, отличающийся тем, что содержит дополнительно ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод - 3,3 - 3,7
Кремний - 2,6 - 3,0
Марганец - 8,0 - 11,0
Никель - 2,0 - 4,0
Медь - 3,5 - 5,5
Ванадий - 0,2 - 0,4
Железо - Остальное
2. Чугун по п.1, отличающийся тем, что содержание серы и фосфора в нем не превышает, мас.%:
Сера - 0,1
Фосфор - 0,3

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2156827C1

НЕМАГНИТНЫЙ ЧУГУН 0
  • В. И. Лагута, В. Ф. Сумцов, В. Б. Лебедев, Л. Т. Дзыбал, Е. И. Боженок, Я. Я. Власов, Г. В. Малафий, Г. И. Гарькавый В. Н. Ваха
SU406942A1
Немагнитный чугун 1974
  • Лагута Владимир Иванович
  • Лебедев Владислав Борисович
  • Попелнуха Григорий Евтеевич
  • Дзыбал Леонид Тимофеевич
  • Леховицер Михаил Александрович
  • Боженок Евмен Илларионович
  • Власов Яков Яковлевич
  • Ивченко Анатолий Антонович
  • Калюжный Виктор Иванович
SU473765A1
Немагнитный чугун 1974
  • Лагута Владимир Иванович
  • Сумцов Василий Филиппович
  • Лебедев Владислав Борисович
  • Морозов Владимир Иванович
  • Шутьев Юрий Сергеевич
  • Морозов Виктор Иванович
SU475412A1
Антифрикционный чугун 1974
  • Хамидов Худайберды Мажитович
  • Лядский Вениамиин Борисович
SU464650A1
0
SU159557A1
Чугун 1974
  • Волков Анатолий Николаевич
  • Морозов Геннадий Яковлевич
SU485170A1
Антифрикционный чугун 1981
  • Приймак Василий Акимович
  • Мирошниченко Андрей Иванович
  • Аверков Олег Николаевич
  • Повелица Владимир Васильевич
  • Соловьев Александр Захарович
  • Епифанов Валерий Михайлович
SU956595A1
АНТИФРИКЦИОННЫЙ ЧУГУН 1996
  • Сильман Г.И.
RU2096515C1
АНТИФРИКЦИОННЫЙ ЧУГУН 1996
  • Сильман Г.И.
  • Жаворонков Ю.В.
  • Соболь В.Н.
  • Малахов А.С.
RU2101379C1
ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН 1997
  • Корниенко Эрнст Николаевич
  • Панов Алексей Геннадьевич
RU2119547C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОФЕЙНОГО НАПИТКА "ЩИГРОВСКИЙ" 2010
  • Квасенков Олег Иванович
RU2416957C1
Устройство для охлаждения водою паров жидкостей, кипящих выше воды, в применении к разделению смесей жидкостей при перегонке с дефлегматором 1915
  • Круповес М.О.
SU59A1

RU 2 156 827 C1

Авторы

Колганов В.Н.

Коровин В.А.

Палавин Р.Н.

Пигаев А.И.

Даты

2000-09-27Публикация

1999-10-29Подача