Чугун Советский патент 1990 года по МПК C22C37/08 

Изобретение относится к черной металлургии, и более конкретно к химическому составу .чугуна для деталей, работающих при трении с высокими контактными нагрузками, например для кулачков распределительных валов двигателей внутреннего сгорания, при этом чугун в кулачках должен обладать контактной выносливостью.

Цель изобретения - повышение контактной выносливости чугуна при сохранении уровня жидкотекучести.

Поставленная цель дрстигается тем, что чугун содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий, фосфор, кальций, висмут и железо при следующем соотношении, мас.%:

Углерод2,3-3,0

Кремний1,0-2,0

Марганец

Хром

Никель

Медь

Ванадий

Фосфор

Кальций

Висмут

Железо

0,5-1,5 10,0-15,0 0,5-3,0 1,0-2,0 0,5-1,5 0,25-0,5 0,01-0,03 0,001-0,003 Остальное

сл

с

СП

со

vj

со

Ввод В1исмута обеспечивает измельчение включений фосфидной эвтектики и карбидов, увеличение плотности сетки карбидов и хрома и, как следствие, повышение контактной выносливости чугуна.

Снижение содержания висмута ниже 0,001% неэффективно, так как при этом снижается контактная выносливость чугуна . Повышение содержания висмута

свыше 0,002% нецелесообразно, так ка

не даёт существенного повышения контактной выносливости, но удорожает чугун.

Для сравнительных испытаний выплалены чугуны, химический состав которых представлен в табл. 1.

Чугуны выплавляли в индукционной печи ИСТ 0,06 на шихте из стального лома, феррохрома, ферросилиция, ферромарганца, феррованадия, никеля, меди, ферромолибдена (для плавки 1). Кальций в виде силикокальция и висмут металлический вводили в ковш при выпуске чугуна, перегретого до 1500- 1520 С.

В стрежневых песчаных формах отливали пробы 012 X250 мм для образцов на контактную выносливость, пробу- спираль для оценки жидкотекучести чугуна.

Из проб 012 «250 мм изготавливали шлифованием образцы J2510 мм. Испытания на контактную выносливость осуществляли на машине МКВК в паре с дисками 050 мм толщиной 10 мм и рабочей поверхностью, выполненной радиусом 5 мм. Материал ролика - сталь ШХ 15, закаленная до твердости HRC 60.

Данные о контактной выносливости чугунов и жидкотекучести сведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что предел контактной выносливости предлагаемого чугуна выше, чем известного, а жид- котекучесть одинакова. Формула изобретения

Чугун преимущественно для деталей работающих с высокими контактными нагрузками, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий, фосфор, кальций и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения контактной выносливости при сохранении уровня жидкотекучести, он дополнительно содержит висмут при следующем соотношении компонентов, мас.%|

2,3-3.0

1-2

0,5-1,5 10-15 0,5-3,0

1-2

0,5-1,5 0,25-0,5 0,01-0,03 0,001-0,003 Остальное

Таблица 1

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию составов чугунов для деталей, работающих при трении с высокими контактными нагрузками. Целью изобретения является повышение контактной выносливости при сохранении уровня жидкотекучести. Предложенный чугун содержит, мас.% : углерод 2,3-3,0

кремний 1,0-2,0

марганец 0,5-1,5

хром 10,0-15,0

никель 0,5-3,0

медь 1,0-2,0

ванадий 0,5-1,5

фосфор 0,25-0,5

кальций 0,01-0,03

висмут 0,001-0,003

железо остальное. Контактная выносливость предложенного состава чугуна 200-220 кгс/мм 2. 2 табл.

Состав

Содержание элементов, мас,

...I-JL...... I Ni Си Но V

Ре

Таблица 2