Чугун Советский патент 1985 года по МПК C22C37/10 

ел ел

4; 1 Изобретение относится к метаплур гии, в частности к разработке соста вов чугуна для изготовления деталей работающих в условиях сухого трения с ударными перегрузками. Целью изобретения является повьш ние износостойкости при сухом трени в условиях нагрева поверхностей тре ния до 500 С. Примеры получения известного и предложенного составов чугуна и их свойствами приведены в таблице. Пример. Приведены опытные плавки износостойких чугунов на ших те, включающей возврат прессового цеха, передельные чугуны, карбюриза тор, феррохром,ферроникель, силикаль ций, азотированный ферроалюминий и другие ферросплавы. Износостойкие чугуны известного и предложенлого составов (таблица) выплавляют в индукционных печах с кварцитовыми тиглями емкостью 150 кг. Азот вводят в конце плавки с использованием азотированных ферросплавов. Микролегирование ферробарием проводят в разливочных ковшах. Чугун предложенного состава отли чается от известного дополнительным введением бария, снижением концентрации марганца и кремния и снижение относительно дорогостоящих и дефицитных компонентсяз, заметно снижающих ударную вязкость чугунов в отливках - ванадия и титана. Титан исключен из состава чугуна, так как он увеличивает содержание неметаллических, включений, способствует охрупчиванию литой структуры и снижению стабильности механических свойств, особенно пластических. Ванадий исключен как дорогостоящий компонент, увеличивающий отбел отли вок и снижающий стабильность структуры и фрикционных средств. Барий в износостойком чугуне .при концентрации 0,01-0,24 мас.% микролегирует твердый раствор, измельчает литую структуру чугуна в отливках, улучшает форму графита и неметаллических включений и повьапает 42 п гастические свойства, что обеспечи вает существенное повышение износостойкости в условиях сухого трения сольжением и при фрикционном износе с температурой до . При концентрации бария до 0,01 мас.% его влияния на структуру и износостойкость при сухом трении сказывается незначительно, а при концентрации бария более 0,24 мас.% снижается фрикционная теплостойкость и другие фрикционные свойства, снижается динамическая прочность чугуна в отливках. Дпя определения содержания бария в предложенном чугуне используют метод микрорентгеноспектрального анализа. Уменьшение концентрации марганца до 0,3-0,7 мас.% обеспечивает снижение отбеливающего влияния в литых изделиях и увеличение динамической прочности и фрикционной теплостойкости, что способствует повышению износостойкости при сухом трении. При концентрации марганца более 0,7 мас.% отмечается снижение динамической прочности износостойкого чугуна в отливках. Снижение концентрации кремния до 2,0-2,3 мае.% при сохранении содержания углерода и других графитизирующих добавок повьшает гетерогенность и стабильность структуры при сухом трении, снижает дисперсность графита и структуры, что способствует повышению износостойкости. При концентрации кремния до 2,0 мас.% увеличивается отбел и снижаются хтастическйе свойства, а при увеличении содержания кремния более 2,3 мас.% - укрепляется структура и снижается стабильность фрикционных свойств. Замена церия сурьмой или магнием является равносильной по их влиянию на свойства чугуна, однако это зкономически является более целесообразным. ( Детали, изготовленные из чугуна предложенного состава, oбJJaдaют повьшенной надежностью и долговечностью.

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий, кальций, азот, один элемент из группы содержащей церий, и железо, отличающийся тем, что, с целью повьшения износостойкости при сухом трении в условиях нагрева поверхностей трения до 500 С, он дополнительно содержит барий, а группа - магний и сурьму при следующем соотношения компонентов, мас.%: 3,4-3,7 Углерод 2,0-2,3 Кремний 0,3-0,7 Марганец 0,1-0,5 Хром 0,1-0,8 Никель 0,03-0,12 Алюминий 0,01-0,05 Кальций 0,01-0,05 АЗОТ Один элемент из группы, соS держащей: (Л церий сурьму 0,01-0,05 магний 0,01-0,24 Барий Железо Остальное