Чугун Советский патент 1982 года по МПК C22C37/10 

(5) ЧУГУН

Изобретение относится к металлур гии сплавов, а именно к высокопрочн чугунам, используемым при производстве уплотнительнь|х поршневых колец гидравлических прессов и цилиндров резиносмесителей, формовочных:машин двигателей внутреннего сгорания и Известны в металлургии чугуны 12j и 3, содержащие углерод, крем ний, марганец, фосфор, серу, хром, никель, медь, магний и другие .элементы, служащие для изготовления уп лотнительных поршневых колец, весД 3.5-.0 Углерод 2,8-5,0 Кремний О,4-1,5 Марганец 0,05-0,2 0,05-0,8 Никель 0, 0,01-0,0 Магний Остальное Железо 3,+-3,8 Углерод 1,8-2,it Кремний Марганец 0,7-1,2 Хром0,15-0,i Никель 0,7-1,8 Медь0,2-0,5 Молибден 0,3-1,1 Алюминий 0,1-0,3 Церий 0,005-0,02 Магний 0,,08 Железо Остальное Углерод 2,7-3,8 Кремний 1 ,6-3,6 Марганец 0,2-1,2 Хром0,01-0,03 Никель 0,01-0, Медь0,001-0,- Кальций 0,03-0,25 РЗМ0,005-0,25 . Магний 0,01-0,06 Железо Остальное В условиях достаточной смазки шневые кольца из указанных чугунов, адая удовлетворительной прочнос, упругостью и износостойкостью, спечивают надежность и долговечность работы сопряженной пары (гильз ци/1индра - кольцо). Однако в условиях недостаточной смазки, т.е. при полусухом трении, износостойкость этих чугунов значительно уменьшается что приводит к их быстрому истиранию или даже свариванию (заеданию) с сопрягаемым материалом. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является чугун Т, включающий углерод, кремний, марганец, хром, медь, никель, бор, магний олово и железо при следующем соотношении компонентов, вес.: Углерод 3,-3,8 Кремний 2,4-2,8 Марганец 0,2-0,7 Хром0,01-0,1 Никель0,5-f-,0 Медь0,4-0,65 Бор0,001-0,05 .Олово 0,001-0,05 Магний 0,ОТ5-0,07 Железо Остальное Применение известного чугуна, обладающего удовлетворительной прочностью и износостойкостью в условиях достаточной смазки, в условиях полусухого трения не удовлетворяет требованиям по долговечности и надежнос ти. Наблюдается повышенный износ чугуна, увеличение склонности к заеданию, т.е. к свариванию поверхностных частиц пары, что часто приводит к по ломке кольца, Целью изобретения является повышение прочности, износо- и задирЬсто кости в условиях недостаточной смазки, Для достижения указанной цели чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, бор. олово, магний и железо, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, весД: Углерод 3,0-3,8 Кремний 1,8-2,9 Марганец 0,10-0,55 Хром0,1-0,7 Никель 0,20-0,6 Бор0,003-0,03 МедьО, ,2 Алюминий 0,02-0,42 Магний 0,02-0,07 Олово0,04-0,10 Железо Остальное Проведено 6 плавок чугуна с заливкой маслотных заготовок для уплотнительных колец резиносмесителей. Чугун ггпавят в индукционной печи ИСТ-016, в качестве шихты используют литейные доменные чугуны марок ЛКЧ и ЛК5 ГОСТ 4832-72 , чугун, рафинированный магнием, ЛКР4 (ГОСТ 5-1731-72) и лигатуру феррохром-никелевую с кремнием, бором и алюминием по ТУ 14-1Об-99 7б. Сфероидизирующую-обработку чугуна производят медь-никельмагниевой лигатурой в ковше, туда же вводят присадки олова. Из маслот вырезаются образцы для испытания чугуна на разрыв и износостойкость. Испытания на износостойкость проводят на машине с возвратно-поступательным движением при достаточной и недостаточной смазке (2 капли в 1 мин и 2 капли в I ч). При испытаниях опрееляют износ образца и нагрузку, вызыающую заедание (задир) пары. Аналогичные испытания проводят также для звестного чугуна. Химический состав известного и предлагаемого чугунов, а также результаты испытаний Приведены в таблице. Как видно из таблицы, прочность, износостойкость и сопротивляемость заеданию у предлагаемого чугуна выше, чем у известного, особенно при недостаточной смазке трущейся пары. При содержании компонентов в других количествах наблюдается снижение испытываемых характеристик, увеличение твердости, .ухудшение обраба-тывае.мости чугуна. Более высокие прочностные и износостойкие свойства чугуна по предлагаемому изобретению позволяют использовать его для поршневых уплотннтельных колец двигателей внутреннего сгорания, резиносмесителей, прессовых Цилиндров формовочных машин и т.д., где иногда возникают условия полусухого трения. Технология выплавки данного чугуНа 20 не меняется по сравнению с используемой для известного чугуна. Формула изобретения Чугун, содержащий углерод,, кремний, марганец, хром, никель, медь, бор. 910828 ол ю ше ст 5 см ми по 25 ,8 во, магний и железо, отличаийся тем, что, с целью повыия прочности, износо- и задиройкости в условиях недостаточной зки, он дополнительно содержит алюий при следующем соотношении коментов, вес.%: 3.0-3,8 Углерод 1,8-2,9 Кремний 0,1-0,55 Марганец 0,1-0,7 0,20-0,6 Никель 0,,2 0,003-0,03 0,04-0,1 Магний 0,02-0,07 0,02-0,42 Алюминий Остальное Железо Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , КЛ..С 22 С 37/00, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 377393, кл. С 22 С 37/00, 19753- Авторское свидетельство СССР № , кл. С 22 С 37/00, 1976.. I . Авторское свидетельство СССР N° 524852, кл. С 22 С 37/10, 1978.