SU1475963A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано дл  изготовлени  выт жных штампов. Цель изобретени  - повышение срока службы за счет увеличени  усталостной прочности, твердости, износо-и термостойкости. Чугун имеет следующий состав, мас.%: C 2,9-3,4

SI 1,9-2,5

MN 0,81-1,40

CR 0,15-0,37

NI 0,26-0,42

CO 0,08-0,28

MG 0,06-0,12

CL 0,01-0,05

AL 0,06-0,15

SB 0,03-0,18

бориды одного металла из группы, содержащей титан или ванадий 0,03-0,12

FE - остальное. В результате дополнительного введени  в чугун сурьмы и бора в виде боридов срок службы изготовленных из него отливок повышаетс  на 83-143% за счет повышени  σ_-1 до 415-485 МПа, твердости до 265-278 НВ, износе при полусухом трении на машине СИАН-2 /момент трени  1,9-3,0 н/м, скорость скольжени  3,7-14,8 м/с/ равном 10,34-13,9 мг/см² ч. приведенном износе на машине ИМ-58 по ГОСТ 1050-74 /момент трени  2кДж/см², скорость скольжени  12 м/с/ в паре со сталью 15, равном 0,3-1,0 мг/м².ч и термостойкости в интервале температур 20-920°С на кольцевых пробах /180 и высота зоны/, равной 1404-1776 циклам. 2 табл.

Description

Химический состав чугунов опытных плавок приведен в табл. 1.

Механические и эксплуатационные свойства чугунов приведены в табл. 2

Определение эксплуатационной стойкости выт жных штампов, износостойкости в услови х полусухого трени  и приведенного износа образцов провод т после термической обработки чугунов по режиму: нагрев до 880- 900°С, выдержка в течение 3-5 ч, нор мализаци , нагрев до 200-240°С и выдержка в течение 1,5-2 ч. Структура чугуна после термообработки перлитна , графит - Гр„}25 и Г ро,3 50. От- бел в отливках после термообработки отсутствовал, содержание цементита в чугунах составов 2-7 не превышало 3%.

Износостойкость в услови х полусухого трени  определ ют на образцах с пр моугольным сечением 16x10 мм на машине СИАМ-2 - в режиме с колебани ми момента трени  1,9-3 Н/м. Обща  продолжительность цикла испытаний - 90 гс, изменение скорости скольжени  - 3,7-14,8 м/с. Одновременно ис- ,пытывались по 3 образца с общей площадью 4,8 см2.

Дополнительное введение сурьмы стабилизирует перлит, повышает твердость и износостойкость чугуна, что способствует повышению усталостной прочности и эксплуатационной стойкости . При содержании сурьмы выше 0,18% вследствие недостаточной ее растворимости в матрице снижаетс  усталостна  прочность и термическа  стойкость. При снижении концентрации сурьмы нижнего предела снижаетс  твердость .

При концентрации боридов титана или ванади  менее 0,03% их модифицирующий эффект про вл етс  слабо и стабилизации плотности, износостойкости , усталостной прочности не достигаетс , а при увеличении концентрации их более 0,12% снижаютс  пластические свойства, повышаетс  склонность к трещинам и снижаетс  эксплуатационна  стойкость износа и повышаютс  эксплуатационные свойства. При его концентрации до 0,26% микролегирующее вли ние никел  на стабильность износа и механические свойства про вл етс  слабо. При увеличении содержани  никел  более 0,42% снижаютс  твердость, ударна 

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

в зкость, износостойкость и срок службы выт жных штампов.

При концентрации кобальта до 0,08% микролегирующий эффект и повышение усталостной прочности и износостойкости про вл ютс  слабо, а при содержании кобальта выше верхнего предела увеличиваетс  склонность к образованию трещин и снижению пластических свойств и эксплуатационной стойкости в услови х высоких статических и динамических нагрузок.

Как следует из табл. 2, предлагаемый чугун по сравнению с известным имеет более высокий уровень свойств, что позвол ет повысить срок службы изготовленени  из него отливок .

Чугун состава 1 содержит также 0,1% титана, 0,02% ванади , 0,3% меди, 0,01% молибдена, 0,01% вольфрама , 0,02% цери , 0,002% олова.

Определение приведенного износа чугунов производ т при удельной работе трени  2,0 кДж/см2 и скорости скольжени  12 м/с на машине трени  ИМ-58 при работе в паре со сталью 45.

Термическую стойкость определ ют методом термоциклировани  в интервале температур 20-920°С до по влени  на кольцевых технологических пробах (0 180 мм, высота 30 мм) трещин.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Чугун, содержащий углерод, кремний , марганец, хром, никель, кобальт , магний, титан, ванадий, кальций , алюминий и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  срока службы за счет увеличени  усталостной прочности, твердое- ти, износо- и термостойкости, он дополнительно содержит сурьму, а , ванадий или титан ввод т в виде боридов при следующем соотношении компонентов , мас.%:

   Углерод

   Кр емний

   Марганец

   Хром

   Никель

   Кобальт

   Магний

   Кальций

   Алюминий

   Сурьма

   2,9-3,4 1,9-2,5 0,81-1,4 0,15-0,37 0,26-0,42 0,08-0, 28 0,06-0,12 0,01-0,05 0,06-0,15 0,03-0,18