SU986955A1 - Cast iron - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к металлур- , гии и машиностроению, в частности к изысканию износостойких чугунов, и может быть использовано дл  тормозных барабанов. ..The invention relates to metallurgy, machinery and engineering, in particular to the search for wear-resistant cast irons, and can be used for brake drums. ..

Известны серые чугуны, примен емые дл  отливки тормозных барабанов. Эти чугуны имеют невысокие механические и эксплуатационные свойства, что приводит к значительному расходу чугуна. ,ц Среднестатическа  твердость металла ,из чугуна марки СЧ18, примен емого дл  отливки тормозных барабанов, по ГОСТ 1412-73 составл ет 170-229 НВ.Gray cast irons are used for casting brake drums. These cast iron have low mechanical and operational properties, which leads to a significant consumption of cast iron. , C The average hardness of the metal, made of cast iron of the grade SCh18, used for casting brake drums, is 170-229 HB according to GOST 1412-73.

Пониженна  твердость чугуна, вызывает повышенный износ, а пониженна  прочность приводит к разрушению тормозных барабанов при эксплуатации автомобилей и тракторов. Повышенный из-то нос материала тормозных барабанов, Кроме увеличени  объема их производства на заводах, вызывает и дополнительные затраты на замену деталей иThe reduced hardness of the cast iron causes increased wear and reduced strength leads to the destruction of the brake drums during the operation of automobiles and tractors. The increased nose of the material of the brake drums, in addition to increasing the volume of their production in factories, causes additional costs for the replacement of parts and

(Ц) ЧУГУН(C) CAST IRON

потери от простоев автомобилей и тракторов в народном хоз йстве.losses from the downtime of cars and tractors in the national economy.

Известен чугун l следующего химического состава, вес. %iKnown cast iron l the following chemical composition, weight. % i

Углерод2,5- IОCarbon2,5-IO

Кремний0,5-2,8Silicon 0.5-2.8

МарганецНе более 1,0ManganeseNot more than 1.0

Хром0,15-1,5Chrome 0.15-1.5

Никель 0,25-2,0 Ванадий0,1-0,Nickel 0.25-2.0 Vanadium 0.1-0,

Молибден0,25-2,0Molybdenum 0.25-2.0

Бор0,15-0,5Bor0.15-0.5

Медь0,25-2,0Copper 0.25-2.0

ЖелезоОстальноеIronErest

Данный чугун обладает высоким со15 противлением абразивному износу, в зкостью и герметичностыб, что позвол ет использовать его дл  уплотнительных колец поршневых двигателей.This cast iron has a high resistance to abrasive wear, toughness and leaktightness, which allows its use for sealing rings of piston engines.

Наиболее близким к изобретению, по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  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  в л ютс  низка  износостойкость, прочность и высока  стоимость в св зи с применением при выплавке большого ко личества дорогосто щих материалов никел , молибдена, ниоби , вольфрама что неприемлемо дл  массового производства деталей, а также ,го не.техно логичность, поскольку усложнен проце ввода легирующих элементов из-за при менени  магни . Цель изобретени  - повышение изно состоикости и прочности. Цель достигаетс  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 неблагопри тно про вл ют с  фрикционные свойства чугуна. Леги рование никелем совместно с медью, в надием и хромом позвол ет улучшить ме ханические свойства серого чугуна. При Ьтом никель значительно ослабл 9 54 ет отбеливающее вли ние хрома. Пределы легировани  никелем снижены в св зи с тем, что он стабилизирует аустенит и способствует образованию в структуре остаточного аустенита, что отрицательно сказываетс  на износостойкости чугуна. Увеличение пределов легировани  ванадием и титаном приводит к повышению их вли ни  на металлическую основу серого чугуна, что повышает предел прочности и износостойкость чугуна в результате образовани  твердых дисперсных комплексных V-Tt карбидов. Увеличение содержани  ванади  и титана выше верхних пределов приводит к отбелу чугуна, что  вл етс  браковочным признаком при производстве тормозных барабанов. Легирование предложенного чугуна медью позвол ет повысить износостойкость и прочность за счет перлитизации структуры. Снижение пределов легировани  медью св зано с тем, что увеличение содержани  ее выше верхнего предела оказывает лишь незначительное вли ние на увеличение предел.а прочности .и не сказь1ваетс  на износостойкости . Увеличение общего содержани  хрома позвол ет добитьс  увеличени  Твердости чугуна. Благопри тное вли ние хрома усиливаетс  при введении его в чугун.совместно с ванадием. Увеличение содержани  хрома выше верхнего предела приводит к отбелу чугуна, что понижает его прочность. Дл  увеличени  износостойкости чугуна увеличены пределы легировани  чугуна бромом. Добавка бора улучшает. равномерность распределени  твердых включений в структуре чугуна и повышает его твердость. Увеличение содержани  бора выше верхнего предела делает чугун хрупким, превраща  его из серого в белый. Повышение прочности и износостойкости тормозных барабанов из предложенного чугуна позвол ет получить экономический эффект в размере 1171 тыс. руб.Closest to the invention, the technical essence and the achieved result is cast iron 2, the following chemical composition, weight. % Carbon. 2,5-, 0 Silicon 1,5-.0 Manganese Up to 2.0 Molybdenum and nickel 0.1-1.5 0.2-1.5 One or more carbide-forming elements: boron, chromium, niobium, phosphorus, titanium,. tungsten, vanadium 0.01-0.02 Magnesium 0.03-0.1 Iron Rest The disadvantages of the known iron are low wear resistance, strength and high cost due to the use of a large amount of expensive nickel, molybdenum materials in smelting, niobium, tungsten which is unacceptable for mass production of parts, as well as poor technical logic, since the process of inputting alloying elements is complicated due to when changing magnesium. The purpose of the invention is to increase wear and durability. The goal is achieved by the fact that cast iron containing carbon, silicon, margan chromium, nickel, titanium, vanadium, boron, copper and iron contains components in the following ratio, wt. %: Carbon. 2.5-, 5 Silicon1.5-2.2 Manganese1.0-1.5. Chrome 0.05-0, t Nickel 0,01-0,5 Titanium 0,01-0,5 Vanadium 0,1-0,7 Bor 0,01-0,15 Copper 0,1-0,3 Iron. Other Chemical composition, physic -mechanical properties of the proposed cast iron are shown in the table. The upper limit on silicon is lower than that of the known 2, since, at Si 12.2, the friction properties of cast iron are unfavorable. Nickel doping with copper, nadium, and chromium improves the mechanical properties of gray iron. In the case of nickel, the whitening effect of chromium was significantly weakened. Nickel alloying limits are reduced due to the fact that it stabilizes austenite and contributes to the formation of residual austenite in the structure, which adversely affects the wear resistance of cast iron. An increase in the limits of doping with vanadium and titanium leads to an increase in their influence on the metallic base of gray iron, which increases the tensile strength and wear resistance of cast iron as a result of the formation of solid dispersed complex V-Tt carbides. An increase in the content of vanadium and titanium above the upper limits leads to the bleaching of pig iron, which is a rejection feature in the production of brake drums. The alloying of the proposed cast iron with copper permits an increase in wear resistance and strength due to the perlite structure. The reduction in the copper doping limits is due to the fact that an increase in its content above the upper limit has only a minor effect on the increase in the limit. And strength does not affect the durability. Increasing the total chromium content allows an increase in the hardness of the iron to be achieved. The beneficial effect of chromium is enhanced when it is introduced into cast iron along with vanadium. Increasing the chromium content above the upper limit results in chilling the cast iron, which lowers its strength. To increase the wear resistance of cast iron, the limits of doping of cast iron with bromine are increased. The addition of boron improves. uniform distribution of solid inclusions in the iron structure and increases its hardness. Increasing the boron content above the upper limit makes the iron brittle, turning it from gray to white. Increasing the strength and durability of brake drums from the proposed cast iron allows to obtain an economic effect in the amount of 1,171 thousand rubles.

7986955879869558

Claims (2)

Формула изобретени Никель0,01-0,5The claims of the invention Nickel 0,01-0,5 ЧуГУн,..содержащий углерод, кремний. Ванадий0,1-0,7Chugun, ... containing carbon, silicon. Vanadium 0.1-0.7 марганец,хгюм, никель, , вана- ЁорО.,01-0,15manganese, hgum, nickel,, vana-YorO., 01-0.15 дий, бор, медь и железо, о т л и ч а- s Медь0,1-0,3diy, boron, copper and iron, about tl and h a- s Copper0,1-0,3 ю щ и и с   тем, что, с целью повыше- ЖелезоОстальноеu u and with the fact that, with the aim of higher- IronEstalnoe ни  износостойкости и прочности, онИсточники информации,no durability and strength, he sources of information, содержит компоненты в следующем соот-прин тые во внимание при экспертизе ношении, вес. %:contains the components in the following appropriately taken into account in the examination of the carrying, weight. %: Углерод2,5-3,5 1. За вка Японии И 53-29221,Carbon 2.5-3.5 1. For Japan and 53-29221, Кремний1.5-2,2кл. 10 J 173, опублик. 18.03.78.Silicon1.5-2.2kl. 10 J 173, published. 03/18/78. Марганец1,0-1,5 Manganese1.0-1.5 2. Патент Японии 51-28322,2. Japanese Patent 51-28322, Хром0,05-0,кл. 10 J 173, 1978.Chrome 0.05-0, class 10 J 173, 1978. Титан0,01-0,5Titanium0,01-0,5