Чугун Советский патент 1983 года по МПК C22C37/10 

4

Nt

О

ел

О) Иаобретени© относится к черной м© твллургии в частности к составам «iy ryHOBj используемых для изготовления деталей работающих в усясшиях абразк ного износа в кзгибающих нагрузок Известен чугуны тют исх&рц,, со« держащие, вес, %; углерод 3,0-3,61 кремний 0,4-Oj7«, марганец 0,4--0,7| медь 1 в5s никель 3,,751 х|юм 1,42,5. Указанные чугукы не применяются широко дефицитности никеля, а та же относительно низких литейньк свойст Наиболее близким к иредлагаемому по технической сущности в достигаемзсШ свойствам является Cl 1 и содержа щий, вес. %: Углерод1-3 Кремний0,5-2 Хром10,3-35 Молибден0,2-3 ВанадийОД-1 АлюминийДо 0,5 ЖелезоОстальное Известный чугуНг обладая высокой из носостойкостью, имеет неудовлетворител ную прочность. Кроме того, чугун обладает невысоким эффектом вторичного тв дения, заключающимся в повышении геер дести при высоком отпуске закаленного металла, Цель изобретения - повышение прочности и вторичной твердости чугуна. Указанная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, хром, молибдеНа ванадий, алюминий и же лезо дополнительно содержит марганец при соотношении компонентов вес. %:. Углерод 3,0-3,5 Кремний0,4-0,5 Марганец0,4-0,5 Хром4,5-5,5 Молибден1,5-2,0 Алюминий 0,2-0, 3 Шнадий0,2-0,35 ЖелезоОстальное Содержание Хрома 4,5-5,5 вес, % лимитируется требованием получения изНОСОСТОЙКОСТИ высокой прочности и ВТОричной твердости, С увеличением содер« жания хрома как сильного карбидоофазуюшего элемента в чугуне усиливается карбидная , огрубляется хрупкая ледебуритная составляющая и увеличивае ся ее объем, Ввадением в ;состав чугуна марганц достигается получение вторичной твердости. При содержании менее О,4 вес. % марганец не оказьюает заметного влияния на эффект вторичного твердения. Добавка марганца в количестве больше О,5 вес. % не дает увеличения эффекта вто- ричного твердения. При содержании молибдена 1,5-2 вес, % содержание марганца 0,4-Oj5 вес. % достаточно для прокаливаемости, обеспечивающей необходимую прочность чугуна. Введение алюминия в состав чугуна сяособствует получению мелкозернистой литой структуры, т, е. повышвнгао проч«ности. Содержание алюминия в чугуне менее 0,2 вес. % не оказьшаетвлияния на величину зерна. При увеличении содержания алюминия более 0,05 вес. % возрастает количество неметаллических включений, что ведет к оснащению прочности. Легирование ванадием позволяет воздействовать на формирование структуры в процессе термообработки. При содержании ванадия в пределах 0,2-0,35 вес. % измельчается вторичная структура благодаря образовавшимся карбидам. Измельчение вторичной структуры приводит к увеличению прочности и росту износостойкости термообработанного чугуна. При содержании -ванадия более 0,35 вес. % прочность и изностойкость не увеличиваются. В табл. 1 представлен химический состав плавок чугуна. Чугун отжигают по режиму: нагрев до 860 С, вьвдержка в течение 1 ч, затем охлаждение с печью до 73О С и выдержка при этой температуре в течение 2 ч и нагрев с печью до 760° с выдержкой 4 ч, охлаждение с печью. Опенка эффекта вторичного твердения проводится по общепринятой методике на образцах диаметром 15 и вьюотой 15 мм. Оценка прочности по величине разрушающей нагрузки проводится при испытании образцов размером lOxlO мм и длиной 55 мм, закаленных при НООЪ в . масло и отпущенных на максимальную вторичную твердость.. В табл, 2 приведены данные по прочности npi изгибе и вторичной твердости. Из данных 2 следует, что предлагае- мый чугун, имея одинаковую с известным твердостзь после закалки, обладает стабильным и более высоким эффектом JBTOричного твердения. 310446 Предалвгаемый чугун можно использовать для изготовления фильер взамен сплава ВК, а известный чугун для изготовлений подобного инструмента не используется. Поэтому в качестве базово-го объекта взят сплав ВК. Применение предлагаемого чугуна вместо сплава ВК

Таблица 1 564 позволит снизить стоимость фильер в 5О раз при снижении стоимости инструмента в 3 раза и исключить применение остродефицитного кобальта. Экономический эффект составит 1О тыс.

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, хром, молибден, ванадий, алюминий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и вторичной твердости, он дсиюлнительно содержит марганец при следующем соотношении компонентов, вес. %: Углерод3,0-3,5 Кремний 0,4-О,5 А арганец0,4-0,5 Хром4,5-5,5 Молибден1,5-2,0 Алюминий0,2-О,3 1 Ванадий0,2-0, 35 ЖелезоОстальное

Таблица 2