ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН Российский патент 2008 года по МПК C22C37/10 

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

КомпонентыСостав, мас.%:123Углерод3,03,33,5Кремний3,53,33,0Марганец1,01,31,5Хром0,80,50,3Молибден0,30,50,8Ванадий0,80,50,3Никель1,51,31,0Медь1,01,31,5Фосфор0,10,080,05Сера0,050,040,03Олово0,030,040,05Сурьма0,050,040,03Ниобий0,30,50,8Магний0,10,080,05Цирконий0,20,150,1Азот0,20,150,1ЖелезоостальноеостальноеостальноеИзнос, отец.˜0,9˜0,9˜0,9Примечание: 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.

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.

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.