чугун

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, медь, никель, кальций, алюминий, ванадий, титан, цирконий, молибден, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 1,0-1,5; марганец 1,0-1,5; хром 1,0-1,5; медь 1,0-1,5; никель 0,3-0,5; кальций 0,005-0,01; алюминий 0,05-0,1; ванадий 0,3-0,5; титан 0,1-0,2; цирконий 0,1-0,2; молибден 1,5-2,0; азот 0,05-0,15; железо - остальное.

Описание изобретения к патенту

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

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

Задача изобретения состоит в повышении износостойкости чугуна.

Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, медь, никель, кальций, алюминий, ванадий, титан, цирконий, молибден, железо, дополнительно включает азот, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 1,0-1,5; марганец 1,0-1,5; хром 1,0-1,5; медь 1,0-1,5; никель 0,3-0,5; кальций 0,005-0,01; алюминий 0,05-0,1; ванадий 0,3-0,5; титан 0,1-0,2; цирконий 0,1-0,2; молибден 1,5-2,0; азот 0,05-0,15; железо - остальное.

В таблице приведены составы чугуна.

Компоненты	Содержание, мас.% в составах
	1		2	3
Углерод	3,0		3,3	3,5
Кремний	1,5		1,3	1,0
Марганец	1,0		1,3	1,5
Хром	1,5		1,3	1,0
Медь	1,0		1,3	1,5
Никель	0,5		0,4	0,3
Кальций		0,01	0,007	0,005
Алюминий		0,05	0,07	0,1
Ванадий		0,5	0,4	0,3
Титан		0,1	0,15	0,2
Цирконий		0,1	0,15	0,2
Молибден		2,0	1,7	1,5
Азот		0,05	0,1	0,15
Железо		остальное	остальное	остальное
Износ, отн.ед.		˜0,95	˜0,95	˜0,95
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. Никель и молибден упрочняют твердый раствор. Хром стабилизирует карбиды. Медь увеличивает содержание в сплаве перлита. Марганец тормозит выделение графита и способствует размельчению перлита. Кальций раскисляет чугун. В химически связанном состоянии с алюминием, ванадием и титаном, азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства чугуна. Цирконий способствует измельчению зерна.

Чугун выплавляют в вагранках, дуплекс-процессом или в электропечах и отливают металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Температура расплава при заливке литейных форм должна быть не ниже 1320°С. Отливки подвергают нормализации при температуре 900-950°С и отпуску при температуре 350-450°С.

Источник информации

1. JP 60-121254, С22С 37/08, 1985.