Антифрикционный чугун Советский патент 1983 года по МПК C22C37/08 

(54) АНТИФРИКЦИОННЫЙ ЧУГУН

1

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к изысканию антифрикционных чугунов.

Известен чугун 1 следующего химического состава, вес.%:

Углерод. 2,5-3,2

Хром9-1О,8

. Кремний1,2-2,4

Марганец . 11-11,5

Ванадий0,15-0,3

ЦерийО.ОО1-0,2

ЖелезоОстальное

Недостатком известного чугуна являются низкие антифрикционные свойства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату .является чугун 2 следующего xBift ческого состава, вес,%:

2,4-3,6

Углерод 1,2-2,6

Кремний 0,3-4,0

Марганец 6,6-8,9

Хром 0,1-0,8

Ванадий Остальное

Железо

Недостатком известного чугуна яааляются низкие механические и авти икционные свойства.

Целью изобретения является повышение механических в антифрикционных свойств.

Данная цель достигается тем, что чугун, сопержаший углерод, кремний, марганец, хром, ванадий и железо, содержит компоненты при следующем соот

to ношении, вес.%:

Углерод3-3,7

Кремний3-5,17

Марганец 0,3-О,81

Хром3,1-5,0

«5

Ванадий О,1О-О,52

Железо Остальное

В качестве примесей чугун может содержать серу (до 0,8 вес,%) и фосфат (до 0,1%).

20

Пример. Чугун вьшлавляют в индукционной печи. В качестве шизпы нопользуют стальной лом с добавкой ферро3&силиция марки ФС 45 и феррохрома .марки ФХ200. Разливку чугуна проводят в сухие песчаво-глинистые формы. Для измерения механических и антифрикционны свойств отливают, образцы диаметром 12 мм и сечевием 12x12 мм. В табл. 1 приведен химсостав чугуно При, содержаниях хрома меньше рекомендуемых в структуре не образуются карбиды NV-|Cj : при содержаниях хрома больше рекомендуемых резко ухудшается обрабатываемость чугуна и увеличиваетс коэффициент трения за счет образования большого количества карбидов и умень шения коли ства графита. Уменьшение содержания кремния против указанного .количества вызьюает отбел структуры и снижение прочности и износостойкое-, ти чугуна: увеличение содержания кремния вьпие указанных пределов вызовет охрупчивание чугуна. Ванадий вводитя в сплав для повышения прочности. Положительное влияние ванадия на прочность наблюдается при увеличении его содержа ния до 0,5%. Введение больших количеств ванадия не приводит к дальнейшем повышению прочности и является нерациональным. В табл. 2 приведень мехпнические свойства предлагаемого и известного чугуна...

Известная

3,0

8 9 3,3

5,ОО0,10

3,100,12

4,ЗО0,12

3,790,47

4,000,52

3,900,47

3,800,21

1,82Д7,7 0,D

2Д 0,42 7,3 0,46 94 Отжиг проводят по режиму: нагрев до , вьщержка 3 ч, охлаждение на воздухе. Режим улучшения: закалка от 950°С в воде, отпуск при в течение 1 ч. Предлагаемый чугун характеризуется наличием в структуре графита, что придает ему в отличие от известного, белого доэвтектического, большую пластичность и антифрикционные свойства. В то же время, как видно из таблицы, предлагаемый чуттн имеет максимально достигаемые значения прочности За счет термической обработки. В табл. 3 приведены антифрикционные свойства предлагаемого и известного чугунов. Поскольку термообработка известного чугуна не приводит к изменению свойств (табл.), данные по антифрикционным свойствам для известного чугуна в табл. 3 даны в литом состогшии. Испытания проводят на машине МИ-1М с модернизированным узлом трения при частоте вращения диска 25О об/мин с удельными нагрузками 15-50 кгс/см . Диск контртела диаметром 50 мм изготовлен из ртали 45 и термообработан на HRC 45. Как видно, антифрикционные свойства предлагаемого чугуна значительно выше известного, особенно при больших давлениях. Таблица 99 Формула изобретения Антифрикционный чугун, содержащий угперод, кремний, марганец, хром, ванад и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения механических и антифрикционных свойств, он содержит компоненты при следующем соотношении, вес.%: Углерод3-3,7 Кремний3-S,17 Марганец О,3-О,81 Хром 3,1-5,О Ванадий 0,1-0,52 Железо Остальное „ Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 87170, кл, С 22 С Э7/О6, 1974 2.Авторское свидетельство СССР 29710, кл. С 22 С 37/1О, 1979,