ЧУГУН
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 2,5-4,0; кремний 0,8-2,5; марганец 0,3-1,5; фосфор 0,05-1,5; алюминий 0-0,2; кальций 0-0,2; бор 0-1,0; медь 0-4,0; олово 0-0,5; ванадий 0-1,0; железо - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение износостойкости чугуна.
Технический результат достигается тем, что чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, фосфор, алюминий, кальций, бор, медь, олово, ванадий, железо, дополнительно содержит церий, индий, селен при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 3,0-3,5; кремний 1,1-1,7; марганец 0,5-1,0; фосфор 0,16-0,2; алюминий 0,1-0,15; кальций 0,01-0,015; бор 0,01-0,02; медь 0,8-1,2; олово 0,001-0,0015; ванадий 0,4-0,6; церий 0,1-0,15; индий 0,01-0,015; селен 0,001-0,0015; 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
0,5
0,7
1,0
Фосфор
0,16
0,18
0,2
Алюминий
0,1
0,13
0,15
Кальций
0,01
0,013
0,015
Бор
0,02
0,015
0,01
Медь
0,8
1,0
1,2
Олово
0,001
0,0013
0,0015
Ванадий
0,4
0,5
0,6
Церий
0,15
0,13
0,1
Индий
0,01
0,013
0,015
Селен
0,0015
0,0013
0,001
Жeлeзо
остальное
остальное
остальное
Износ, отн. ед.
~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<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. Индий благоприятно влияет на состояние границ зерен. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки в материале мелкозернистого строения способствуют повышению износостойкости чугуна. Бор стабилизирует карбиды, способствует повышению твердости и износостойкости сплава. Олово способствует измельчению зерна, селен уменьшает количество заусениц, образующихся при трении.
Чугун выплавляют в вагранках, дуплекс-процессом или в электропечах и отливают в горячие (400-450°С) металлические формы, обмазанные огнеупорной глиной. Отливки подвергают отжигу при температуре 600°С.
Источники информации
1. JP 60-121254 А, С22С 37/00, 1985.