Чугун Советский патент 1983 года по МПК C22C37/08 

1

Изобретение относится к металлур- , гии и машиностроению, в частности к изысканию износостойких чугунов, и может быть использовано для тормозных барабанов. ..

Известны серые чугуны, применяемые для отливки тормозных барабанов. Эти чугуны имеют невысокие механические и эксплуатационные свойства, что приводит к значительному расходу чугуна. ,ц Среднестатическая твердость металла ,из чугуна марки СЧ18, применяемого для отливки тормозных барабанов, по ГОСТ 1412-73 составляет 170-229 НВ.

Пониженная твердость чугуна, вызывает повышенный износ, а пониженная прочность приводит к разрушению тормозных барабанов при эксплуатации автомобилей и тракторов. Повышенный из-то нос материала тормозных барабанов, Кроме увеличения объема их производства на заводах, вызывает и дополнительные затраты на замену деталей и

(Ц) ЧУГУН

потери от простоев автомобилей и тракторов в народном хозяйстве.

Известен чугун l следующего химического состава, вес. %i

Углерод2,5- IО

Кремний0,5-2,8

МарганецНе более 1,0

Хром0,15-1,5

Никель 0,25-2,0 Ванадий0,1-0,

Молибден0,25-2,0

Бор0,15-0,5

Медь0,25-2,0

ЖелезоОстальное

Данный чугун обладает высоким со15противлением абразивному износу, вязкостью и герметичностыб, что позволяет использовать его для уплотнительных колец поршневых двигателей.

Наиболее близким к изобретению, по технической сущности и достигаемому результату является чугун 2, следующего химического состава, вес. %. Углерод . 2,5-,0 Кремний 1,5-.0 Марганец До 2,0 Молибден и никель 0,1-1,5 0,2-1.5 Один или несколько карбидообразующих элементов: бор, хром, ниобий, фосфор, титан, .вольфрам, ванадий 0,01-0,02 Магний 0,03-0,1 Железо Остальное Недостатками известного чугуна яв ляются низкая износостойкость, прочность и высокая стоимость в связи с применением при выплавке большого ко личества дорогостоящих материалов никеля, молибдена, ниобия, вольфрама что неприемлемо для массового производства деталей, а также ,го не.техно логичность, поскольку усложнен проце ввода легирующих элементов из-за при менения магния. Цель изобретения - повышение изно состоикости и прочности. Цель достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, маргане хром, никель, титан, ванадий, бор, медь и железо содержит компоненты в следующем соотношении, вес. %: Углерод . 2,5-,5 Кремний1,5-2,2 Марганец1,0-1,5 . Хром0,05-0,t Никель0,01-0,5 Титан0,01-0,5 Ванадий0,1-0,7 Бор0,01-0,15 Медь 0,1-0,3 Железо.Остальное Химический состав, физико-механические свойства предлагаемого чугуна приведены в таблице. Верхний предел по кремнию понижен по сравнению с известным 2, так ка при Si 12,2 неблагоприятно проявляют ся фрикционные свойства чугуна. Леги рование никелем совместно с медью, в надием и хромом позволяет улучшить ме ханические свойства серого чугуна. При Ьтом никель значительно ослабля954 ет отбеливающее влияние хрома. Пределы легирования никелем снижены в связи с тем, что он стабилизирует аустенит и способствует образованию в структуре остаточного аустенита, что отрицательно сказывается на износостойкости чугуна. Увеличение пределов легирования ванадием и титаном приводит к повышению их влияния на металлическую основу серого чугуна, что повышает предел прочности и износостойкость чугуна в результате образования твердых дисперсных комплексных V-Tt карбидов. Увеличение содержания ванадия и титана выше верхних пределов приводит к отбелу чугуна, что является браковочным признаком при производстве тормозных барабанов. Легирование предложенного чугуна медью позволяет повысить износостойкость и прочность за счет перлитизации структуры. Снижение пределов легирования медью связано с тем, что увеличение содержания ее выше верхнего предела оказывает лишь незначительное влияние на увеличение предел.а прочности.и не сказь1вается на износостойкости. Увеличение общего содержания хрома позволяет добиться увеличения Твердости чугуна. Благоприятное влияние хрома усиливается при введении его в чугун.совместно с ванадием. Увеличение содержания хрома выше верхнего предела приводит к отбелу чугуна, что понижает его прочность. Для увеличения износостойкости чугуна увеличены пределы легирования чугуна бромом. Добавка бора улучшает. равномерность распределения твердых включений в структуре чугуна и повышает его твердость. Увеличение содержания бора выше верхнего предела делает чугун хрупким, превращая его из серого в белый. Повышение прочности и износостойкости тормозных барабанов из предложенного чугуна позволяет получить экономический эффект в размере 1171 тыс. руб.

79869558

Формула изобретенияНикель0,01-0,5

ЧуГУн,..содержащий углерод, кремний. Ванадий0,1-0,7

марганец,хгюм, никель, , вана- ЁорО.,01-0,15

дий, бор, медь и железо, о т л и ч а- s Медь0,1-0,3

ю щ и и с я тем, что, с целью повыше- ЖелезоОстальное

ния износостойкости и прочности, онИсточники информации,

содержит компоненты в следующем соот-принятые во внимание при экспертизе ношении, вес. %:

Углерод2,5-3,5 1. Заявка Японии И 53-29221,

Кремний1.5-2,2кл. 10 J 173, опублик. 18.03.78.

Марганец1,0-1,5 2. Патент Японии 51-28322,

Хром0,05-0,кл. 10 J 173, 1978.

Титан0,01-0,5