чугун

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, медь, алюминий, никель, кальций, цирконий, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,0-2,5; кремний 1,0-1,5; марганец 1,0-1,5; хром 0,5-1,0; ванадий 2,0-3,0; медь 1,0-1,5; алюминий 0,05-0,1; никель 0,5-1,0; кальций 0,005-0,01; цирконий 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; железо - остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии и касается составов серого чугуна, который может быть использован для изготовления деталей машин, работающих в условиях трения и повышенного износа.

Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 2,5-4,0; кремний 0,8-2,5; марганец 0,3-1,5; хром 0-1,5; ванадий 0-1,0; медь 0-4,0; алюминий 0-0,2; никель 0-2,5; кальций 0-0,2; цирконий 0-1,0; железо - остальное [1].

Задача изобретения состоит в повышении износостойкости чугуна

Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, медь, алюминий, никель, кальций, цирконий, железо, дополнительно включает азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,0-2,5; кремний 1,0-1,5; марганец 1,0-1,5; хром 0,5-1,0; ванадий 2,0-3,0; медь 1,0-1,5; алюминий 0,05-0,1; никель 0,5-1,0; кальций 0,005-0,01; цирконий 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; железо - остальное.

В таблице приведены составы чугуна

Таблица
Компоненты	Содержание, мас.% в составах
	1	2	3
Углерод	2,0	2,3	2,5
Кремний	1,5	1,3	1,0
Марганец	1,0	1,3	1,5
Хром	1,0	0,7	0,5
Ванадий	3,0	2,5	2,0
Медь	1,0	1,3	1,5
Алюминий	0,1	0,07	0,05
Никель	0,5	0,7	1,0

Продолжение таблицы
Компоненты	Состав, мас.%:
	1	2	3
Кальций	0,005	0,007	0,01
Цирконий	0,2	0,15	0,1
Азот	0,2	0,15	0,1
Железо	остальное	остальное	остальное
Износ, отн. ед.	˜0,9	˜0,9	˜0,9
Примечание: за 1 отн. ед. принят износ при сухом трении известного чугуна [1] в условиях удельного давления до 100 кгс/см 2, скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48).

Повышение износостойкости чугуна обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Хром стабилизирует карбиды. Ванадий, медь и никель упрочняют твердый раствор. В химически связанном состоянии с алюминием и ванадием азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства чугуна. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей. Цирконий способствует образованию мелкозернистой структуры чугуна.

Чугун выплавляют в вагранках дуплекс-процессом или в электропечах и отливают в песчаные формы. Температура расплава при заливке литейных форм должна быть не ниже 1320°С. Отливки подвергают отпуску при температуре 200-230°С для снятия линейных напряжений.

Источники информации

1. JP 60-121254, С22С 37/08, 1985.