ЧУГУН Российский патент 2008 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован для изготовления шнеков, втулок, поршневых колец и других деталей машин, работающих в условиях трения.

Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 3,2-3,9; кремний 1,25-1,7; марганец 0,005-0,03; фосфор 0,15-0,6; церий 0,002-0,006; алюминий 0,005-0,01; кальций 0,02-0,05; титан 0,001-0,1; бор 0,002-0,008; медь 0,8-1,2; железо - остальное [1].

Задачей изобретения является повышение износостойкости чугуна.

Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, церий, кальций, бор, железо, дополнительно содержит германий, барий и тантал при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 0,7-1,3; марганец 0,5-1,0; фосфор 0,16-0,2; церий 0,25-0,35; кальций 0,01-0,02; бор 0,01-0,02; германий 0,0001-0,0003; барий 0,005-0,01; тантал 0,4-0,8; железо - остальное.

В таблице приведены составы чугуна

ТаблицаКомпонентыСостав, мас.%:123Углерод3,03,33,5Кремний1,31,00,7Марганец0,50,71,0Фосфор0,160,180,2Церий0,250,30,35Кальций0,010,0150,02Бор0,020,0150,01Германий0,00010,00020,0003Барий0,010,0080,005Тантал0,80,60,4ЖелезоостальноеостальноеостальноеИзнос, отн.ед.˜0,95˜0,95˜0,95Примечание: 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).

В составе чугуна компоненты проявляют себя следующим образом. Тантал повышает прочностные характеристики чугуна, увеличивает твердость, делает его теплоустойчивым. Кальций, барий и церий выполняют функцию раскислителей, способствуют образованию структуры чугуна с короткими округлыми пластинками графита, равномерно распределенными в отливке. Германий благоприятно влияет на состояние границ зерен. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки в материале мелкозернистого строения способствуют повышению износостойкости. Бор стабилизирует карбиды, способствует повышению твердости сплава.

Чугун выплавляют в электропечах и отливают формы. Отливки подвергают отжигу при температуре 720-740°С с последующим охлаждением на воздухе.

Источник информации

1. SU 1581768, 1990.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугунов. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 0,7-1,3; марганец 0,5-1,0; фосфор 0,16-0,2; церий 0,25-0,35; кальций 0,01-0,02; бор 0,01-0,02; германий 0,0001-0,0003; барий 0,005-0,01; тантал 0,4-0,8; железо - остальное. Использование изобретения обеспечивает повышение износостойкости чугуна. 1 табл.

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, церий, кальций, бор, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит германий, барий и тантал при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 0,7-1,3; марганец 0,5-1,0; фосфор 0,16-0,2; церий 0,25-0,35; кальций 0,01-0,02; бор 0,01-0,02; германий 0,0001-0,0003; барий 0,005-0,01; тантал 0,4-0,8; железо - остальное.