Чугун

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугунов для изготовления деталей, работающих в узлах трения, а также для режущего инструмента. Технический результат изобретения заключается в повышении износостойкости чугуна. Предложенный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, азот и железо, дополнительно содержит серу и водород при следующем соотношении компонентов, вес.%: углерод 3,03-3,07; кремний 0,47-0,50; марганец 0,29-0,32; фосфор 0,040-0,048; азот 0,0039-0,0059; сера 0,108-0,110; водород 0,00025-0,00052; железо остальное. После термической обработки предел прочности чугуна составляет в=41-47 кгс/мм2. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугунов для изготовления деталей, работающих в узлах трения, а также режущего инструмента.

Известен чугун, содержащий, вес.%: Углерод - 2,50 - 3,50 Кремний - 1,70 - 2,60 Марганец - 0,64 - 1,80 Сера - 0,22 - 0,50 Фосфор - 0,40 - 1,0 Сурьма - 0,005 - 0,08 Медь - 0,25 - 0,60 Никель - 0,30 - 1,0 Железо - Остальное
(см. а.с. N 1673625, кл. C 22 C 37/08, опубл. 30.08.91, Бюл. N 32).

Наиболее подходящим к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является чугун следующего химического состава, вес.%:
Углерод - 3,0 - 3,6
Кремний - 1,5 - 2,4
Марганец - 0,5 - 2,1
Хром - 0,1 - 0,4
Фосфор - 0,08 - 0,25
Никель - 0,1 - 1,2
Бор - 0,003 - 0,012
Титан - 0,005 - 0,050
Азот - 0,006 - 0,012
Железо - Остальное
(см. а.с. N 897884, кл. C 22 C 37/08, опубл. 15.01.82, N 2).

Недостатком известных чугунов является низкая износостойкость.

Задача изобретения - повышение износостойкости чугуна.

Поставленная задача достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, азот и железо, дополнительно содержит серу и водород при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод - 3,03 - 3,07
Кремний - 0,47 - 0,50
Марганец - 0,29 - 0,32
Фосфор - 0,040 - 0,048
Азот - 0,0039 - 0,0059
Сера - 0,108 - 0,110
Водород - 0,00025 - 0,00052
Железо - Остальное
Совместное введение в чугун серы и водорода в указанных количествах при заявленном соотношении всех остальных компонентов приводит к диспергированию выделений графита и резкому увеличению объемной доли цементита. При проведении термической обработки наличие серы и водорода обеспечивает существенное увеличение закаливаемости, повышение механических свойств за счет частичного растворения первичного цементита и более полного мартенситного превращения.

Введение серы и водорода в количествах, больших и меньших заявленных пределов, приводит к развитию пористости и снижению эффекта закалки соответственно.

Предлагаемый состав чугуна с указанным соотношением всех входящих в него компонентов обеспечивает достижение технического результата, заключающегоcz в значительном повышении износостойкости чугуна.

Получение данного технического результата достигнуто решением задачи на изобретательском уровне, например, выбор легирующих элементов и их процентное соотношение, что и позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "изобретательский уровень".

Пример. Выплавку чугуна проводили в индукционной печи с использованием стандартных шихтовых материалов и возврата. После расплавления и перегрева чугуна до 1350 - 1400oC расплав продували парами водных растворов H2SO4.

Химический состав и износостойкость предложенного и известного чугунов приведены в таблице.

Свойства чугуна определяли после термической обработки по режиму: закалка с 950oC в кипящей воде с последующим отпуском.

Износостойкость определяли весовым методом после истирания в течение 6 часов без смазки. В качестве контртела применяли сталь X6ВФ.

Предложенный чугун имеет в литом состоянии предел прочности при растяжении в = 30-38 кгс/мм2. После термической обработки предел прочности достигает в = 41-47 кгс/мм2. Использование предложенного чугуна для отливок, например, ножей для наборных фрез, токарных резцов и фрез для обработки дерева и металла позволяет существенно сократить стоимость обрабатываемых изделий.


Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, азот и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит серу и водород при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод - 3,03 - 3,07
Кремний - 0,47 - 0,50
Марганец - 0,29 - 0,32
Фосфор - 0,040 - 0,048
Азот - 0,0039 - 0,0059
Сера - 0,108 - 0,110
Водород - 0,00025 - 0,00052
Железо - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению высококачественного чугуна с пониженным содержанием вредных примесей, используемого для получения отливок и выплавки стали высокой чистоты

Изобретение относится к металлургии, в частности, к разработке составов чугуна для изготовления мелющих тел и быстроизнашивающихся деталей, таких, как броневые плиты шаровых мельниц, била, щеки щековых дробилок и тому подобное

Чугун // 2124066
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов износостойкого чугуна для получения различного типа литых валков, используемых в металлургии , строительной и пищевой промышленности (мукомольной, кондитерской, пивоваренной), и других видов размольного оборудования

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам легированных чугунов для изготовления изделий, работающих в условиях повышенного износа и циклических нагрузок, например валков прокатных станов, деталей грязевых и погружных насосов и т.п

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано как антифрикционный материал, в частности, для изготовления деталей, работающих в условиях с повышенными окружными скоростями

Чугун // 2116372
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам чугуна, используемого в качестве товарного ванадиевого чугуна, а также для конверторного передела с получением ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта

Чугун // 2116371
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам чугуна, используемого в качестве товарного ванадиевого чугуна, а также для конверторного передела с получением ванадиевого шлака и углеродистого полупродукта

Чугун // 2112073
Изобретение относится к металлургии, в частности к чугунам с шаровидной формой графита для получения отливок, обладающих в исходном состоянии высокой пластичностью и прочностью

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке сплавов на основе системы железо-углерод для изготовления литых износостойких и ударопрочных изделий, например помольных шаров, и к способу получения таких сплавов

Чугун // 2137858
Изобретение относится к металлургии, в частности к чугунам, эксплуатируемым в условиях трения со смазкой с высокими динамическими нагрузками

Чугун // 2138576
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов высокопрочных чугунов, которые могут быть использованы для изготовления высоконагруженных деталей автомобилей, например коленчатых валов, запорной арматуры в нефтегазодобывающей отрасли

Изобретение относится к металлургии, в частности к чугунам, которые могут быть использованы для изготовления валков горячей прокатки, работающих при повышенных температурах, больших удельных нагрузках и высоких скоростях прокатки, в частности для валков чистовых и предчистовых клетей листовой горячей прокатки непрерывных станов и для изготовления обечаек для бандожированных опорных валков горячей прокатки

Чугун // 2138578
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов высокопрочных чугунов, которые могут быть использованы для изготовления ответственных деталей машиностроения и металлургии, например коленчатых валов, муфт, проводок и втулок для прокатных станов
Изобретение относится к изготовлению бил для молотковых мельниц и может быть использовано на электростанциях или в промышленности строительных материалов для дробления различных материалов

Изобретение относится к металлургии, в частности к износостойким, жаростойким, коррозионностойким и антифрикционным чугунам, для использования в автомобильной, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности при получении облегченных, в том числе тонкостенных фасонных отливок специального и общего назначения

Чугун // 2146300
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов чугуна для изготовления мелющих тел, валков и других быстро изнашивающихся деталей: бил, броневых плит, шаров для шаровых мельниц, щек щековых дробилок и т.п

Изобретение относится к области металлургии, в частности к литым высокотвердым износостойким сплавам на основе железа

Изобретение относится к области металлургии, в частности к половинчатым чугунам, обладающим повышенными антифрикционными свойствами, износостойкостью и прочностью

Чугун // 2148103
Изобретение относится к металлургии, к составам высокопрочных легированных чугунов
Наверх