чугун

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, церий, кальций, бор, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит германий, барий и тантал при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 0,7-1,3; марганец 0,5-1,0; фосфор 0,16-0,2; церий 0,25-0,35; кальций 0,01-0,02; бор 0,01-0,02; германий 0,0001-0,0003; барий 0,005-0,01; тантал 0,4-0,8; железо - остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам чугуна, который может быть использован для изготовления шнеков, втулок, поршневых колец и других деталей машин, работающих в условиях трения.

Известен чугун, содержащий, мас.%: углерод 3,2-3,9; кремний 1,25-1,7; марганец 0,005-0,03; фосфор 0,15-0,6; церий 0,002-0,006; алюминий 0,005-0,01; кальций 0,02-0,05; титан 0,001-0,1; бор 0,002-0,008; медь 0,8-1,2; железо - остальное [1].

Задачей изобретения является повышение износостойкости чугуна.

Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, церий, кальций, бор, железо, дополнительно содержит германий, барий и тантал при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 0,7-1,3; марганец 0,5-1,0; фосфор 0,16-0,2; церий 0,25-0,35; кальций 0,01-0,02; бор 0,01-0,02; германий 0,0001-0,0003; барий 0,005-0,01; тантал 0,4-0,8; железо - остальное.

В таблице приведены составы чугуна

Таблица
Компоненты	Состав, мас.%:
	1	2	3
Углерод	3,0	3,3	3,5
Кремний	1,3	1,0	0,7
Марганец	0,5	0,7	1,0
Фосфор	0,16	0,18	0,2
Церий	0,25	0,3	0,35
Кальций	0,01	0,015	0,02
Бор	0,02	0,015	0,01
Германий	0,0001	0,0002	0,0003
Барий	0,01	0,008	0,005
Тантал	0,8	0,6	0,4
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/см2 , скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48).

В составе чугуна компоненты проявляют себя следующим образом. Тантал повышает прочностные характеристики чугуна, увеличивает твердость, делает его теплоустойчивым. Кальций, барий и церий выполняют функцию раскислителей, способствуют образованию структуры чугуна с короткими округлыми пластинками графита, равномерно распределенными в отливке. Германий благоприятно влияет на состояние границ зерен. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки в материале мелкозернистого строения способствуют повышению износостойкости. Бор стабилизирует карбиды, способствует повышению твердости сплава.

Чугун выплавляют в электропечах и отливают формы. Отливки подвергают отжигу при температуре 720-740°С с последующим охлаждением на воздухе.

Источник информации

1. SU 1581768, 1990.