SU1117332A1 - Чугун - Google Patents

Abstract

ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, сурьму, хром, молибден, бор и железо, о тличающийс  тем, что, с целью повьшени  поверхностной твердости после термической обработки, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: 3,0-3,4 Углерод 1,6-2,5 Кремний 0,005-0,04 Марганец 0,1-0,2 Сера 0,15-0,25 Сурьма 0,5-1,4 Хром 0,4-1,2 Молибден 0,2-0,35 Бор Остальное Железо (Л с

Description

О9 О9 Ь9 1}зобретение относитс  к металлу гии, в частности к разработке сост вов чугуна дл  отливок, работающих в услови х трени  скольжени . Известен чугун П 3 содержащий, вес.%: 3,0-3,4 Углерод 1,6-2,2 Кремний 0,005-0,04 Марганец 0,1-0,2 Сера 0,15-0,25 Сурьма Остальное Железо Указанный чугун имеет низкую по верхностную тпердость после термической обработки. Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  чугун С2 J, содержащий, вес.%: Углерод3,2-3,4 Кремний1,6-3,0 Мар-ганец0,005-0,04 Сера0,08-0,10 Сурьма0,05-0,14 Молибден0,10-0,40 Хром0,5-3,0 Бор0,08-0,18 Желе.зоОстальное Известный чугун имеет недостато ную поверхностную твердость после термической обработки. Цель изобретени  - повышение по верхностной твердости после термической обработки. Поставленна  цель достигаетс  т что чугун, содержащий углерод, кре ний, марганец, серу, сурьму, хром, молибден, бор и железо, содержит компоненты при следующем соотношеНИИ , мас.%: 3,0-3,4 Углерод 1,6-2,5 Кремний 0,005-0,04 Марганец 0,1-0,2 Сера 0,15-0,25 Сурьма 0,5-1,4 Хром 0,4-1,2 Молибден 0,2-0,35 Бор Железо Остальное Пределы содержани  компонентов установлены исход  из получени  на более благопри тного сочетани  стр туры и свойств чугуна. Нижние пред содержани  кремни  ,1,6 и углерода 3,0 мас,% вызваны необходимостью п чени  металлической основы без мет стабильной фазы, верхние 2,5 и 3,4 мас.% соответственно ограничен получением перлитной структуры с количеством феррита не более 2%, Содержание марганца (0,005-0,04 мас.%), серы (0,1-0,2 мас.%), сурьмы (0,15-025 мас.%), хрома (0,5-1,4 мас.%), молибдена (0,4-1,2 мас.%), бора (0,20 ,35 мас.%) выбираетс  из услови  максимального упрочнени  металлической основы. Увеличение концентрации серы, сурьмы, хрома, молибдена и бора выше выбранных пределов повышает склонность чугуна к отбелу. Повышение содержани  марганца (более 0,04 мас.%) приводит к образованию феррита вокруг графитных включений. Нижние пределы содержани  сурьмы 0,15 мас.% и бора 0,2 мас.% характеризуют существенное повышение твердости мартенсита(после термообработки) за счет изменени  его дисперсности и легировани . Содержание сурьмы 0,25 мас.% при затвердевании способствует образованию ледебурита, что значительно ухудшает обрабатываемость материала. Увеличение содержани  бора свыше 0,35 мас.% не дает значительного повышени  твердости закаленного сло  и экономически нецелесообразно. Положительное вли ние на повьщ ение твердости закаленного сло  оказывает молибден, вход щий в твердые растворы структурных составл ющих и образующий мелкодисперсные карбиды. , Дл  получени  чугуна выплавлены тРи состава сплавов, содержащих каждый ингредиенты на нижнем, среднем и верхнем уровн х. Содержание железа, при этом составл ет дополнительно до 100% в каждом сплаве. Дл  сравнительных испытаний используют известный чугун со средним содержанием легирующих элементов. Химический состав чугунов представлен в таблице. Чугуны готов т в тигельной индукционной печи емкостью 40 кг с кислой футеровкой. Низкомарганцовистые чугуны получают на основе высокоуглеродистых металлизованных окатышей. В расплав добавл ют электродный бой, ферросплавы кремни  (0,75 % Si), марганца (45% Мп), хрома (75% Сг), молибдена (60% Мо), бора (15% В), сернистое железо и кристаллическую сурьму. Образцы заливают в песчаные формы. Заготовки подвергают механической обработке дл  сн ти  литейной короч3H

ки, нагревают ТВЧ до 850-880°С и провод т закалку в воде. Затем заготовки отжигают дл  сн ти  внутренних напр жений в течение 1,5 ч при 250 С. Твердость образцов замер ют в литом состо нии и после термической обработки . Результаты замера твердости представлены в таблице.

Структура предлагаемого сплава в литом состо нии перлитна  (количество феррита на более 2%) с включени ми смешанных карбидов, в закален73324

ном состо нии состоит из мартенсита в стадии распада.

Чугун предлагаемого состава обеспечивает высокую поверхностную твер5 дость и износостойкость закаленного сло , при этом материал обладает оптимальной твердостью в литом состо нии , что позвол ет проводить механическую обработку без изменени  тех10 нологического процесса.

Экономический эффект от внедрени  предлагаемого чугуна составит 190 тыс руб. в год.

Известный ,40,02 Предлагаемый 3,01,60,005 3,22,00,002 3,А2,50,04

2,9 1,5 0,0014 0,09 0,14 0,45 3,5 2,6 0,0141 0,21 0,26 1,45 0,100,100,18 0,10,150,5 0,160,210,9 0,20,251,4

Claims (1)

1. ЧУГУН, содержащий углерод, кремний, марганец, серу, сурьму, хром, молибден, бор и железо, о тличающийся тем, что, с целью повышения поверхностной твердости после термической обработки, он содержит компоненты в следующем·: соотношении, мас.%:

   Углерод 3,0-3,4 Кремний 1,6-2,5 Марганец 0,005-0,04 Сера 0,1-0,2 Сурьма 0,15-0,25 Хром 0,5-1,4 Молибден 0,4-1,2 Бор 0,2-0,35 § Железо Остальное (Л а

   м СО со ко

   1 11 7332

   3,0-3,4

   1,6-2,2

   0,005-0,04

   0,1-0,2 0,15-0,25

   Остальное