Изобретение относитс к лургии, а именно к составам и может быть использовано п водстве сложных разностенны обладающих высокой и равном прочностью и износостойкост удовлетворительной обрабаты резанкем. Известен чугун следующег ческого состава 1, вес.%: 2,6-3,8 Углерод 0,6-2,5 Кремний 0,33-1,5 Марганец 0,09-1,0 0,02-0,i 0,03-0,3 Ванадий 0,02-0,3 Алюминий 0,02-1,0 . 0,005-0,Oi Остальное Железо Данный чугун обладает сл свойствами: Предел прочности кг/мм 12,5-13,2 Твердость, 85-325 НВ Относительна износостой128-153 кость остаток чугуна - низка прочность. Известен также чугун следующего ического состава 2, вес.%: 2,8-3,8 Углерод 0,35-2,0 Кремний 0,2-1,2 Марганец 0,5-2,5 0,8-3,6 Никель 0,08-0,15 Ванадий 0,015-0, Остальное Железо Данный чугун имеет следующие йства: Предел прочности при изгибе , кгс/мм предел прочности при раст жении, кгс/мм Износ, мм Известный чугун имеет в своем с таве повышенное содержание сильных карбидообразующих элементов (хрома ванади ), что в совокупности с лег рованием азотом и марганцем способ ствует образованию отбеленной стру |туры в сечени х отливок с толщиной стенок до 10 мм. Напротив, в массивных сечени х свойства сплава им невысокие значени ввиду неравноме ности структуры по сечению отливки Наличие цементита р.езко ухудшает обр батываемость отливок и вызывает ус ренный износ пары трени . Указанны недостатки делают невозможным прим нение данного материала дл -таких массовых отливок, как гильза двига л внутреннего сгорани , корпусные детали автомобилей и тракторов, по вергаемых большому объему механиче кой обработки. Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности и достигае му результату вл етс чугун еледующего состава ГЗ, вес.%: 2,9-3.5 Углерод Кремний 1.7-2,7 0.3-0,8 Марганец 0,1-0,5 0.05-0.3 Никель Ванадий 0,15-0,5 0,005-0,03 0,005-0,02 0,001-0,1 Алюминий Железо Остальное Чугун обладает следующими свойс вами: Предел прочности на изгиб, кгс/мм Предел прочности на разрыв, Krc/MM Твердость , 210-235 НВ Отбел, мм 3-6 Недостаток чугуна - низка проч ность. Твердость отливок в разных +4 толщинах стенок отливок (,5,20 и 40 мм) измен етс 262,23 и 210, соответственно . Цель изобретени - повышение прочности и равномерности распределени твердости в отливках с толщиной стенки от 5 до Q мм. Дл достижени указанной цели в состав чугуна, содержащего углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий , азот, церий и железо, допол;нительно введены титан и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.: 2,9-3,5 Углерод 1,7-2.5 Кремний 0,3-0,8 Марганец 0,05-0,3 0,05-0,3 Никель 0,03-0,3 Ванадий 0,005-0,02 0,005-0.03 0,02-0,15 0,ООТ-0,02 Кальций Железо Остальное Чугун содержит примеси, вес.: Серадо 0.08 Фосфор до 0,15 Введение в состав чугуна цери (0,005-0,03%) совместно с кальцием (0,001-0,02%)позвол ет за счет образовани дополнительных центров графитизации (сульфиды, окислы, нитриды) снизить величину отбела. Титан в количествах 0,02-0,15 способствует измельчению графитных включений в отливках с толщиной стенки от 5 до 40 мм. Верхний предел по титану ограничен ввиду ухудшени жидкотекучести чугуна. Изменение концентрации хрома (0,05-0,3) определ етс необходимостью получени структуры серого чугуна в отливках с Толщиной стенки от 5 до 10 мм без первичного цементита . Это приводит к улучшению обрабатываемости отливок резанием. Пример. Дл получени чугуна выплавл ют 3 состава предлагаемого и один известного чугуна. Плавки провод т в 40 кг индукционной печи с кислой футеровкой. В качестве шихтовых компонентов примен ют литейный чугун марки ЛКЗ) , стальной лом, ферросплавы марганца, хрома, никел , титана, ванади . Азот ввод т в конце плавки в виде азотированного ферромарганца.Церий и кальций ввод т в ковш-непосред ственно перед заливкой металла в формы. Дл определени структуры и свойств сплавов заливают ступенчатые плиты с тощиной стенок от 5 до «Омм клин на отбел и стандартные образцы диаметром 30 мм и длиной 300 мм. Износ определ ют линейным методом в режиме сухого трени скольжени в паре трени с серым чугуном CMZI-tO в виде суммарного износа образца и контртела, мм.Полученные результаты представлены в табл. 2. В табл. 1 приведен химический состав предлагаемого и прин того за прототип чуГунов-, в табл. 2 - их механические свойства. Как видно из табл. 1 и 2, изменение концентрации хрома, никел и ванади , а также дополнительный ввод цери , Кс|льци и титана существенно повышают прочность отливок при снижении их твердости, выравнивают ;структуру и свойства по сечени м от ливки , снижают склонность чугуна к отбелу. При этом значительно снижаетс суммарный износ пары трени . Сплав предлагаемого состава имеет в структуре мелкодисперсный перлит и измельченный графит. Включени цементита и феррита отсутствуют. Оптимальный состав сплава содержит ингредиенты в концентраци х, соответствующих сплаву 3 в табл. 1. Технологи получени предлагаемого сплава заключаетс в сплавлении, компонентов в электрических печах, введении легирующих элементов с помощью соответствующих ферросплавов и модифицировании перед заливкой церием и кальцием. Насыщение азотом может производитьс помимо азотированных ферросплавов за счет плазмы электродуговой печи, а также при плазменно-индукционном переплаве с использованием азота в качестве плазмообразующего газа. Оптимальными област ми применени предлагаемого чугуна вл ютс гильзы двигателей внутреннего сгорани , тормозные барабаны, сложные разностенные отливки тракторов и автомобилей. Экономическа эффективность от применени предлагаемого чугуна составл ет около 15 руб. на тонну отливок за счет повышени эксплуатационной надежности деталей.
1193178412