SU1446183A1 - Лигатура - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области металлург-ИИ, в частности к составам лигатур дл  получени  износостойкого чугуна, отливаемого методом непрерьш- ного лить  заготовок, работающих в услови х полусухого трени  и трени  со смазкой. Цель изобретени  - повышение механических и антифрикционных: свойств чугунао Лигатура содержит медь, алюминий, фосфор, углерод, карбонитриды бари  и редкоземельных металлов при следующем соотношении KOhBioHeHTOB, мас.%: медь 27-35; алюминий 18-25; фосфор 5-10; углерод 2-8; карбонитриды бари  10-19; карбонитриды редкоземельных металлов 7-25i железо - остальное. Дополнительный ввод в состаэ лигатуры карбонитридов бари  и РЗМ способствует измельчению и гетерогенизации структуры чугуна i в непрерывно-литых заготовках, преп тствует формированию аномальных форм графита в центральных зонах слитка, что обеспечивает повышение на 20-30% предела прочности при раст жении и предела выносливости чугуна , а также снижение на 18-26% коэффициента его тренн в 1 табл (Л

Description

й

4i Од

ЭО СО

Изобретение относитс  к металлургии , в-частности к составам лигатур дл  получени  износостойкого чугуна, отливаемого методом непрерьтного лить  заготовок, работающих в услови х полусухого трени  и трени  со смазкой.

Цель изобретени  - повышение механических и антифрикционных свойств чугуна.

Поставленна  цель достигаетс  тем., что лигатура, содержаща  медь, алюми0

гетерогенизадию его структуры, антифрикционные и механические свойства. При концентрации карбонитридов РЗМ более 25 маСо% увеличиваетс  отбел на поверхности слитков, снижаетс  однородность структуры по их сечению , что приводит к снижению предела выносливости при изгибе, задиростой- кости и технологических свойств микролегированного чугуна. При содержании карбонитридов РЗМ до 7 мас.% и карбонитридов бари  до 10 мас,% моди- фицирук ца  способность лигатуры не

ний, фосфор, углерод и железо, допол- 5 Достаточна, низка  однородность струнительно содержит карбонитриды бари  и редкоземельных ме.таллов при следующем соотношении компонентов, масо%

Медь27-35

Алюминий18-25

Фосфор5-10

Углерод2-8

Карбонитриды

бари 10-19

Карбонитриды

редкоземельных

металлов7-25

Й1елезо2-7

Карбонитриды бари  и РЗМ ввод т в состав лигатуры как дл  измельчени  структуры чугуна, так и дл  повышени  гетерогенизации и структуры чугуна в непрерывно-литых заготовках и предотвращени  образовани  графита аномальной, формы в центральных зонах слитка, что способствует повышению антифрикционных свойств, износостойкости, предела выносливости при изгибе и других механических свойств с, При этом, кар бонитриды бари  про вл ют графити- зируннцее вли ние, -исключа  образование отбела на поверхност х непрерывно-литых заготовок и пористости в центральных зонах слитков, повышают однородность структуры, антифрикционные и механические свойства, но при концентрации карбонитридов бари  более 19 мас.% снижаетс  усво емость компонентов лигатуры, ухудшаетс  однородность структуры и снижаютс  технологические и механические свойства,

Карбонитриды РЗМ в количес гве 7-25 мас.% стабилизируют процесс микролегировани  благодар  их перли тизиругацему вли нию на структуру чугуна, уменьшают склонность к расслоению и повъпчают плотность чугуна

5

ктуры чугуна в непрерывно-литых заготовках , недостаточна  концентраци  в чугуне фаз структуры, склоншзК к гетерогенизации, что приводит к сни0 жению износостойкости, задиростой- кости, предела выносливости при йз- 1:ибе, дисперсности структуры и повышению коэффициента трени ,

Медь .в составе лигатуры обеспечи5 вает измельчение структуры микролегированного чугуна и стабилизацию перлита металлической основы, способствует повышению антифрикционньк свойств и предела прочности при рас0 т жениио При концентрации меди до 27 антифрикционные свой.ства и предел прочности чугуна при раст жении недостаточны, а при концентрации меди более 35 мас.% ухудшаютс  технологические св ойства, снижаютс  предел выносливости при изгибе и однородность структуры.

Фосфор в составе лигатуры обеспечивает повьш1ение твердости, износостойкости и задиростойкости. При концентрации фосфора более 10 масо% увеличиваютс  коэффициент трени  и износ при торцовом трении, а при концентрации фосфора до 5 мас.% снижаютс  отабилизиру ои1а  способность лигатуры, твердость и прочность чугуна „

Концентраци  железа в составе лигатуры снижаетс  до 2-7 мас.% с

0 целью повышени  скорости растворени  лига гуры в чугуне и повышени  механических и технологических свойств. При увеличении концентрации железа (более 7 мас.%) снижаютс 

5 скорость растворени  лигатуры в чугуне , его однородность и стабильность механических и антифрикционных свойств, а при концентрации железа менее 2 мас.% равномерность рас0

5

пределени  компонентов в смеси ухудшаетс .

Введение в состав лигатуры ни  (18-25 мас.%) и углерода (2- 8 мас.%) способствует устранению образовани  первичных карб1щов в микро легированном чугуне, отбела и повышению антифрикхдионных и механических свойств.Нижние пределы соДержалш  углерода (2 мас.%) и алюм1- ни  (18мес.-% ограничиваютс  повы чением отбела и снижё}шем предела выносливости при изгибе и антифрикционных свойств, а при увеличении концентрации алюмини  (более 25 мас.%) и углерода (более 8 масо%) снн саетс  усво емость компонентов лигатуры,, задиростойкость, твердость и износостойкость,

Лигатуры предлагаемого состава плав т в индукционной печи. Под слое древесного угл  расплавл ют ме.пь и нагревают расплав до 1150-1250 Cj раскисл ют расплггв меди фосфором, присажива  С), 1% от массы расплава красного фосфора или О,12% феррофос- фора о После этого в расплав ввод т железо или соответствуюи;ую лигатуру с медью« После из растворени  распла

вторично раскисл ют, микролег; руют феррофосфором и рзыдеруживают в течение 3-8 мин. Затем ввод т pac ieTHoe количество алюмини  и 0,2% от массы расплава криолита„ За 3-5 мин до разливки в расплав ввод т измель чен- пые брикеты карбонитридов бари  и редкоземельных металлов фракции до 5 ммо После перемешивани  при 1170- расгшав разливают в медные плоские изложницы,

В табло1 прр-:ведены данные о результатах испытани  предлагаемой и известной лигатур при lix равном расходе и содержании компонентов, приведенном в описании, при обработке чугуна, выплавленного в индукционной печи открытого типа с тиглем емкостью 150 кг и содержащего, мас.%; углерод 3s 5-3, 65 -кремний 1,9-2,0; марганец 0,5-0,6; хром до 0,051 никель до 0,1; фосфор до 0,06; сера

0

до 0,05 и железо остальное. В процессе производственных и лабораторных испытаний определ ют мехашгчес- кие и антифрикционные свойства чугуна

Коэ(М И диенты трени  чугунов определ ют с исполвзованием имтульсного требометра };а кольцевых пробах и шаровых образцах диаметром 10 мм из сталие Сравнительные испытани  ныполл ют на образцах группы Н при высоте паде ш  50tO,5 мм.

ОпреГделение предела выносливости j при провсд т по ставдартной методике на круглых образцах типа УШ. Точность изготовлени  образцов- не нюке 6 ква.читета по СТ СЭВ 144-75, параметр шероховатости поверхности рабочей .-асти не более 0,32 мкм по ГОСТ 2789-73о

Как видно из табл.1, использование пре,длагае мой лигатуры обеспечи - вает в сравие 1ии с известной повышение предела выносливости при изгибе на 39 rllia, предела прочности при раст жении на 85-101 1Шл, твердости на НВ м снижеш1е коэффициента тре}ш  на 18-2&%„

0

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Лигатура, содер:«аща  медь, ал1о миний, фосфор, углерод и железо, отличающа с  тем, что, с целью-повышени  механических и анти фрикционных свойств чугуна, она дополнительно содержит карбонитриды бари  и карбонр-1трнды редкоземельных металлов при следу эщем соотношении компонентов5 маСс%;

   Медь27-33

   Алюминто 18-25

   о осфор5-10

   Углерод2-8

   Карбонитргщы

   бари 10-19

   Кар б о нитргзды

   редкоземельных

   металлов 7-25

   Желе 3 о2-7