износостойкий чугун

Формула изобретения

Износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, никель, медь, фосфор, серу, олово, сурьму, ниобий, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит магний, цирконий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 3,0-3,5; марганец 1,0-1,5; хром 0,3-0,8; молибден 0,3-0,8; ванадий 0,3-0,8; никель 1,0-1,5; медь 1,0-1,5; фосфор 0,05-0,1; сера 0,03-0,05; олово 0,03-0,05; сурьма 0,03-0,05; ниобий 0,3-0,8; магний 0,05-0,1; 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 и оборудования, работающих в условиях трения и повышенного износа.

Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 1,5-4,0; кремний 1,5-6,0; марганец 0-3,0; хром 0-3,0; молибден 0-5,0; ванадий 0-5,0; никель 0-3,5; медь 0-8,0; фосфор 0-2,5; сера 0-0,2; олово 0-2,5; сурьма 0-2,5; ниобий 0-5,0; железо остальное [1].

Задача изобретения состоит в повышении износостойкости чугуна.

Технический результат достигается тем, что износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель, медь, фосфор, серу, олово, сурьму, ниобий, железо, дополнительно включает магний, цирконий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%. углерод 3,0-3,5; кремний 3,0-3,5; марганец 1,0-1,5; хром 0,3-0,8; молибден 0,3-0,8; ванадий 0,3-0,8; никель 1,0-1,5; медь 1,0-1,5; фосфор 0,05-0,1; сера 0,03-0,05; олово 0,03-0,05; сурьма 0,03-0,05; ниобий 0,3-0,8; магний 0,05-0,1; цирконий 0,1-0,2; азот 0,1-0,2; железо остальное.

В таблице приведены составы износостойкого чугуна

Компоненты		Состав, мас.%:
		1	2	3
Углерод		3,0	3,3	3,5
Кремний		3,5	3,3	3,0
Марганец		1,0	1,3	1,5
Хром		0,8	0,5	0,3
Молибден	0,3		0,5	0,8
Ванадий	0,8		0,5	0,3
Никель	1,5		1,3	1,0
Медь	1,0		1,3	1,5
Фосфор	0,1		0,08	0,05
Сера	0,05		0,04	0,03
Олово	0,03		0,04	0,05
Сурьма	0,05		0,04	0,03
Ниобий	0,3		0,5	0,8
Магний	0,1		0,08	0,05
Цирконий	0,2		0,15	0,1
Азот	0,2		0,15	0,1
Железо	остальное		остальное	остальное
Износ, отец.	˜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. Молибден, ниобий и никель упрочняют твердый раствор. В химически связанном состоянии с ванадием и ниобием азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства сплава. Медь увеличивает содержание в сплаве перлита. Марганец тормозит выделение графита и способствует размельчению перлита. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки в материале мелкозернистого строения способствуют повышению износостойкости. Сера препятствует образованию заусениц. Олово и сурьма способствуют получению мелкозернистой структуры чугуна. Цирконий упрочняет границы зерен.

Чугун выплавляют в вагранках и отливают формы Отливки подвергают отпуску при температуре 200-230°С для снятия линейных напряжений.

Источник информации

1. DE 2428821, С22С 37/10, 1975.