Серый чугун Советский патент 1981 года по МПК C22C37/10 

,,-1

Изобретение относится к металлургии, а именно к изысканию чугунов для изготовления литых износостойки: детгшей.i;

Известен чугун l, следующего состава, вес.%:

Углерод . 3,8-5,2 Кремний1,9-3

Марганец - 0,3-0,8 Церий0,й08-0,15

Бор0,03-0,15

Иттрий0,03-0,06

Лантан0,01-0,03

. ЖелезоОстгшьное

Однако такой чугун обладает недостаточной износостойкостью в условиях сухого трения скольжения, а также неравномерность структуры и свойств отливок в.различных сечениях.

Наиболее близкшх к предлагаембму по технической сущности и достигаемому результату является чугун f2 следутэщего химического состава, вес.%:

Углерод2,8-3,3

Кремний0,5-1,2

Марганец0,5 -0,8

Церий0,04-0,08

Иттрий0,02-0,07

ЖелезоОстальное

Б литом состоянии известный ГУН имеет следующие свойства:

Предел прочности,

кг/мм 39-43

Предел прочности

при изгибе, кг/мм 48-55

Недостатком известного чугуна является низкая износостойкость и жидкотекучесть..

o

Цель изобретения - повышение износостойкости и жидкотекучести.

Поставлеиная цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремиий, марганец, церий, иттрий и же5лезо, дополнительно содержит титаи и ванадий при следующем соотношении компонеитов, вес.%:

3,0 -3,6

Углерод 1.6 -2,4

Кремний

0

0,4 -1,2

Марганец

0,002-0,02

Церий

0,002-0,02

Иттрий

0,05-0,2

Титан

0,05-0,3

Ванадий

5

Остальное

Железо

Чугун в качестве примесей может содержать фосфор до 0,2% и серу до 0,15%.

Совместное введение в состав чугуна ванания и титана пов1шает

его износостойкость. Оптимальная добавка ванадия и титана находится в пределах 0,15-0,2%, Исследование, микроструктуры показывает,.что совместное введение в.анадия и титана увеличивает дисперсность перлита , измельчает графитные включения и сокращает площадь шлифа занимаемого ферритом, особенно в массивных сечениях отливок. При этом эффективность влияния ванадия .на структуру чугуна возрастает в,присутствии ;титана.

Введение в чугун более высокого содержания кремния улучшает его литейные свойства, в частности жидкотекучесть, что имеет важнЪе значение при производстве тонкостенных о.тливок.

Чугун выплавляется в индукционной электропечи с кислым тиглем.

в качестве шихты используют литейный чугун, стальной лом и собственный возвратг Церий и иттрий вводятся в чугун непосредственно перед заливкой в виде ферросплава. С целью снижения стоимости, легирования, ванадий и титан вводили в шихту в виде природнолегированных металлизованных окатышей из Качканарского концентрата. Образцы для испытаний заливают в сухие песчаные фррмы.

В литом состоянии чугун имеет следующие механические свойства:

Предел прочности,

кг/мм 222,5-22,0

Предел прочности

при изгибе, кг/мм 44 -50

Химический состав, износостойкость и жидкотекучесть известного и предлагаемого чугунов приведены в таблице.

Испытание на износ проводят в условиях сухого трения скольжения на машине МТ-2 при удельной нагрузке 5 кг/см и скорости 2 м/с. Износостойкость оценивают в миллиметрах износа образца, отнесенных к 1 км пробега. Жидкотекучесть определяют по спиральной пробе. Температура заливки составляет .

Применение предлагаемого состава чугуна для отливок ходовой части тракторов позволит повысить их надежность и долговечность в условиях эксплуатации.

Формула изобретения

Серый чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, церий, иттрий

и железо, отличающийс я тем, что, с целью Повышения износостойкости и жидкотекучести, он дополнительно содержит титан и ванадий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод3,0 -3,6

Кремний1,6 -2,4

Марганец 0,4-1,2 Церий0,002-0,02

Иттрий0,002-0,02

Титан0,05-0,2

Ванадий0,05-0,2

Железо Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 0 1. Авторское свидетельс,тво СССР №422788, кл. С 22 С 37/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 52395, кл. С 22 С 37/00, 1974.