Чугун Советский патент 1985 года по МПК C22C37/10 

сл

&э

сх Изобретение относится к метал в частности,к изысканию износост серых , применяемых для изводства разностенных отливок стабильными антифрикционными с вами . Известен черный чугун lj с тинчатьм графитом для производ отливок с различной толщиной с содержащий, мас.%: 2,20-2,60 Углерод 1,00-1,60 Кремний Марганец 0,05-0,50 0,10-0,25 0,005-0,04 Алюминий 0,12-0,20 Железо Остальное Этот серый чугун имеет низк пластические свойства и сопрот мость задиру и ударным нагрузк Стрела прогиба менее 5 мм. Наиболее близким по техниче сущности и. достигаемому резуль к предлагаемому является чугун содержащий, мае с %: 3,0-3,8 Углерод 2,4-3,2 Кремний 0,2-0,45 Марганец 0,02-0,065 Хром 0,5-1,5 Никель 1,0-1,5 Медь 0,02-0,08 Магний 0,005-0,15 Кальций 0,001-0,10 Барий Редкоземель0,001-0,10 ные элементы 0,2-0,5 Молибден 0,035-0,25 Олово Остальное Железо Однако известньв чугун имее низкую стабильность антифрикци свойств, а также низкую сопрот емость задиру. Цель изобретения - повышени бильности антифрикционных свой Поставленная цель достигаетс тем, что чугун преимущественно отливок с толщиной стенок 30-12 содержащий углерод, кремний,ма ганец,, хром, никель, олово, бар или кальций и железо, дополните содержит карбонитриды алюминия следующем соотношении компонент мае. %: Углерод 2,5-4,2 Кремний ,1,4-2,4 Марганец 0,3-1,5 0,05-1,7 Никель 0,05-0,5 0,002-0,2 Барий или кальций 0,05-0,4 Карбонитриды 0,02-0,30 алюминия Железо Остальное Карбонитриды алюминия 0,020,3 мас.% измельчают структуру чугуна, располагаются преимущественно внутри зерен литого металла, повышают стабильность структуры, а значит и стабильность антифрикционных свойств чугуна в отливках с толщиной стенок 30-.120 мм, служат центрами кристаллизации, оказывают графитизирующее влияние и позволяют снижать содержание кремния в антифрикционном чугуне. При содержании карбонитридов алюминия менее 0,02 мас.% их влияние на антифрикционные свойства и их стабильность сказываются незначительно. При концентрации карбонитридов алюминия в чугуне, более 0,3 мас.% отмечается их значительное вьщеление по границам зерен, увеличивается коагуляция карбонитридов и графитизирующее влияние, укрупняются вьщеления неметаллических включений и в результате снижаются пластические свойства, стрела прогиба, износостойкость и стабильность антифрикционных свойств в отливках с то.лщиной стенок 30-120 мм.При этом проявляется отрицательное влияние карбонитридов на литейные свойства,в частности на жидкотекучесть и трещиноватость. Пример. Опытные плавки прооткрытых индукционных печах водят в перегревом до 1450-1480 С на шихсте из мелких отходов прессового цеха, боя электродов, феррохрома, азотированного ферроалюминия, силикокальция пруткового олова 01 и 02 по ГОСТ 860-75, ферросиликобария ФСБ-30, ферроснпиция ФС-45 и других ферросплавов. Операции мцкролегирования проводят в литейных ковшах. Заливку литейных форм для получения отливок с толщиной стенок 5-120 мм, 30 мм цилиндрических образцов для мехаиическ1-1Х испытаний и технологических проб проводят при температуре расплавленного металла 1360-1410°С.

Химические составы известного и предлагаемого чугунов представлены

в табл. 1; данные о механических и антифрикционных свойствах - в табл.2.

Таблица 1

ЧУГУН, преимущественно для отливок с толщиной стенок 30-120 мм, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, олово, барий или кальций и железо, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения стабильности антифрикдаонных свойств, он дополнительно содержит карбинитриды алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%г 2,5-4,2 Углерод 1,4-2,4 Кремний 6,3-1,5 Марганец 0,05-1,7 Хром 0,05-0,5 Никель 0,002-0,2 Олово Барий или 0,05-0,4 кальций Карбонит РИДЫ 0,02-0,3 алюминия Остально Железо

3,0-3,8

2,4-3,2

0,2-0,45

0,2-0,065

0,5-1,5

0,035-0,25

0,001-0,1

0,005-0 5

1,0-1,5 0,02-0,08 0,2-0,5 0,001-0,1

Остальное

Iitis

.1 о soru

и ua-- art

S ЮSсR

VU

м

CV)

4f

00 00

00

со

00

г

ON 00 tго

fvt

со

г

со

м

I

CM

о

in f

- го

го

I-.

N

г

VJO

00

.- чо

оо

сч

о со

о

сч

vO sO . оvC

го

vO

о in оо го о

00 m го О

2 j

CO

vO

00

0

u-l Механические испытания образцов из предлагаемого чугуна проводят р литом состоянии, а известного после термической обработки. Как видно из табл. 2, у предлагаемого чугуна антифрикционные свой ства более стабильные, а средний темп снижения износостойкости ниже чем у известного. 1 Предлагаемый чугун обеспечивает более высокие антифрикционные свойства литым изделиям с толщиной стенок до 120 мм без дополнительной термообработки в условиях трения со смазкой. Экономический эффект от использования изобретения составляет 12,534 руб. на 1 т. годного.