ЧУГУН
CAST IRON

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, алюминий, кальций, бор, медь, железо, дополнительно содержит цирконий и теллур при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 1,1-1,7; марганец 0,1-0,2; фосфор 0,08-0,12; церий 0,08-0,12; алюминий 0,08-0,12; кальций 0,02-0,03 бор; 0,08-0,12; медь 0,8-1,2; цирконий 0,08-0,12; теллур 0,008-0,012; железо - остальное.
В таблице приведены составы чугуна.
Таблица
Компоненты
Состав, мас.%:
1
2
3
Углерод
3,0
3,3
3,5
Кремний
1,1
1,3
1,7
Марганец
0,1
0,15
0,2
Фосфор
0,08
0,1
0,12
Церий
0,12
0,1
0,08
Алюминий
0,12
0,1
0,08
Кальций
0,02
0,025
0,03
Бор
0,12
0,1
0,08
Медь
0,8
1,0
1,2
Цирконий
0,12
0,1
0,08
Теллур
0,012
0,01
0,008
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<sup>2</sup>, скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48).
В составе чугуна компоненты проявляют себя следующим образом. Ванадий, алюминий и медь повышают пластичность чугуна, улучшают его структуру, препятствуют возникновению и развитию трещин. Кальций и церий способствуют образованию структуры чугуна с короткими округлыми пластинками графита, равномерно распределенными в отливке, уменьшают износ сплава. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки в материале мелкозернистого строения способствуют повышению износостойкости чугуна. Цирконий упрочняет границы зерен. Бор и теллур стабилизируют карбиды, способствует повышению твердости и износостойкости сплава.
Чугун выплавляют в вагранках и отливают в горячие (400-450°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Отливки подвергают отжигу при температуре 600°С.
Источники информации:
1. SU 1581768, 1990.