Чугун Советский патент 1987 года по МПК C22C37/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке состат вов чугуна для отливок, работающих в парах трения со сталью при скорости скольжения до 5 м/с.

Целью изобретения является снижение суммарного износа при работе в паре со сталью 45 в режиме сухого трения при скорости скольжения 2,2- 5,0 bf/c.

Данные сравнительного анализа известного и предлагаемого чугунов представлены в табл. 1 и 2,

Дополнительный ввод в состав чугуна магния, кальция и нитридов бора обеспечивает снижение суммарного износа пары трения при нагрузке 0,8 МПа и скорости скольжения 2,2- 5,0 м/с.

Дополнительное введение нитридов бора в количестве 0,05-0,09 мас.% измельчает и микролвгирует металлическую основу, повышает плотность, стре лу прогиба, удароустойчйво{--ть износостойкого чугуна, что обеспечивает повышение износостойкости в условия сухого трения и снижает суммарный износ пары трания.

Содержание нитридов бора определено экспериментально. При содержании нитридов бора до 0,05 мас.% снижение суммарного износа при сухом трении несущественно, а при концентрации нитридов бора более 0,09 мас.% увеличивается содержание металличес- .ких включений и нитридов по границам зерен и снижается износостойкость . и механические свойства.

Введение магния в количестве 0,03-(j07 мас.% обусловлен еГо высокой модифицирующей эффективностью и поверхностной активностью, которые обеспечивают снижение дисперсности, повышение, плотности, пластических свойств, трещнноустойчивости, ударо- устойчивости, что приводит к повышению износостойкости пары сухого трения. При содержании магния до 0,03 мас,% модифицирующий эффект и повьш1ение износостойкости недоста10

t5

20

25

точны. При содержании магния более 0,07 мас.% увеличивается его угар.

Дополнительное введение кальция очищает границы зерен, модифицирует, снижает коэффициент трения, измельчает структуру металлической основы и графита, увеличивает количество дисперсных фаз, не склонных к расслоению при сухом трении и обеспечивающих блокирование дефектов упаковки и повышение динамической прочности износостойкого чугуна в отливках, что существенно повышает износостойкость при сухом трении в паре со сталью 45.

При концентрации кальция до 0,02 мас,% не отмечается существенного повьш1ения суммарной износостойкости чугуна и его свойств в отливках, а при увеличении содержания кальция более 0,06 мас.% повьшзается износ чугуна, кальций полностью не растворяется в матрице, снижаются пластические свойства чугуна.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий.

0

алюминий, медь, титан, церий и железо, отличающийся, тем, что, с целью снижения суммарного износа при работе в паре со сталью 45 в режиме сухого трения при скорости 5 скольжения 2,2-5,0 м/с, он дополнительно содержит магний, кальций, Л нитриды бора при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод

0 Кремний

Марганец

Хром

Никель

Ванадий 5 Алюминий

Медь

Титан

Церий

Магний 0 Кальций

Нитриды бора

Железо

2,7-3,3 1,3-2,1

0,5-1,5 0,15-0,4

0,1-0,4

0,1-0,3 0,02-0,2 0,02-0,2 0,05-0,2 0,01-0,05 0,03-0,07 0,02-0,06 0,05-0,09 Остальное

Составитель Н. Косторной Редактор Н, Лазаренко Техред И.Попович Корректор Г. Решетник

Заказ 565/29.

Тираж 605

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица 2

Подписное

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления чугунных отливок, работающих в режиме сухого трения в паре со сталью 45 при скоростях скольжения до 5 м/с. Цель изобретения - снижение суммарного износа при работе в паре со сталью 45 в режиме сухого трения при скорости скольжения 2,2-5,0 м/с. В чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, алюминий, медь, титан, церий и железо, дополнительно вводят магний, кальций и нитриды бора при следующем соотношении компонентов, мас.%: С 2,7-3,3; Si 1,3- 2,1; Мп 0,5-1,5; Сг 0,15-0,4; Ni 0,1-0,4; V 0,1-0,3; А1 0,02-0,2; Си 0,02-0,2; Ti 0,05-0,2; Се 0,01- 0,05; Mg 0,,07; Са 0,02-0,06; нитриды бора 0,05-0,09 и Fe остальное . 2 табл. § (Л ГчЭ со 4: 00 Oi СХ) «JL