чугун

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий, кальций, цирконий, молибден, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 1,8-2,2; марганец 1,0-1,4; хром 0,8-1,2; никель 0,8-1,2; медь 0,8-1,2; ванадий 0,2-0,4; кальций 0,004-0,008; цирконий 0,1-0,2; молибден 1,0-1,4; азот 0,04-0,08; железо - остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии и касается составов серого чугуна, который может быть использован для изготовления деталей тормозных устройств.

Известен чугун, включающий, мас.%: углерод 2,5-4,0; кремний 0,8-2,5; марганец 0,3-1.5; хром 0-1,5; никель 0-2,5; медь 0-4,0; ванадий 0-1,0; кальций 0-0,2; цирконий 0-1,0; молибден 0-0,8; железо - остальное [1].

Задача изобретения состоит в повышении износостойкости и прочности чугуна.

Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий, кальций, цирконий, молибден, железо, дополнительно включает азот, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,8-3,2; кремний 1,8-2,2; марганец 1,0-1,4; хром 0,8-1,2; никель 0,8-1,2; медь 0,8-1,2; ванадий 0,2-0,4; кальций 0,004-0,008; цирконий 0,1-0,2; молибден 1,0-1,4; азот 0.04-0,08; железо - остальное.

В таблице приведены составы чугуна

Компоненты	Содержание, мас.% в составах
	1	2	3
Углерод	2,8	3,0	3,2
Кремний	2,2	2,0	1,8
Марганец	1,0	1,2	1,4
Хром	0,8	1,0	1,2
Никель	0,8	1,0	1,2
Медь	1,2	1,0	0,8
Ванадий	0,4	0,3	0,2
Кальций	0,004	0,006	0,008
Цирконий	0,2	0,15	0.1
Молибден	1,4	1,2	1,0
Азот	0,08	0,06	0,04
Железо	остальное	остальное	остальное
Износ чугуна, %	90-92	90-92	90-92
Предел прочности чугуна, МПа	92-95	92-95	92-95
Примечание: за 100% принят износ при сухом трении известного чугуна [1] в условиях удельного давления до 100 кгс/см2, скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48).

В составе чугуна компоненты проявляют себя следующим образом. Хром стабилизирует карбиды. Никель и молибден упрочняют твердый раствор. Медь увеличивает содержание в сплаве перлита. Марганец тормозит выделение графита и способствует размельчению перлита. В химически связанном состоянии азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства сплава. Ванадий и кальций выполняют функцию раскислителей. Цирконий способствует измельчению зерна.

Чугун выплавляют в электропечах и отливают центробежным способом в кокиль, нагретый до температуры 350-450°С, обмазанный огнеупорной глиной. Отливки подвергают нормализации при температуре 930-950°С и отпуску при температуре 700-720°С, а затем предварительной механической обработке. Для снятия напряжений, возникших при механической обработке, отливки отжигают при температуре 580-620°С.

Источник информации

1. JP 60-121254, С22С 37/08, 1985.