Патент на изобретение №2156827
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) АНТИФРИКЦИОННЫЙ НЕМАГНИТНЫЙ ЧУГУН
(57) Реферат: Изобретение относится к литейному производству, в частности к разработке составов антифрикционных немагнитных чугунов. Чугун содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 3,3-3,7, кремний 2,6-3,0, марганец 8,0-11,0, никель 2,0-4,0, медь 3,5-5,5, ванадий 0,2-0,4, железо остальное, при этом содержание серы и фосфора в нем не превышает, мас.%: сера 0,1, фосфор 0,3. Чугун данного состава позволяет повысить обрабатываемость и износостойкость отливок. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. Изобретение относится к литейному производству, в частности к разработке составов антифрикционных немагнитных чугунов. Техническая задача изобретения – повышение обрабатываемости отливок, износостойкости и эксплуатационных свойств литья. Наиболее близким аналогом является немагнитный чугун, известный из авторского свидетельства СССР N 406942, кл. C 22 C 37/00, 26.07.71. Чугун содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Углерод – 3,0 – 3,8 Кремний – 2,0 – 2,5 Марганец – 8,0 – 11,0 Никель – 0,8 – 1,5 Медь – 2,5 – 3,5 Алюминий – 0,8 – 1,2 Железо – Остальное Известный чугун может быть применен в дизелестроении, судостроении, электромашиностроении и других отраслях промышленности для деталей, работающих в условиях трения скольжения со смазкой. Данный чугун является однородным по структуре. Крупные, неравномерно распределенные карбиды остроугольной формы в сочетании с крупным пластинчатым графитом, являясь концентраторами напряжений, существенно снижают эксплуатационные свойства материала и сокращают срок службы изделий, вызывая ускорение и неравномерность износа трудящихся поверхностей. Кроме того, такая неблагоприятная структура приводит к преждевременному износу режущего инструмента при механической обработке материала. Технической задачей изобретения является создание антифрикционного немагнитного чугуна с лучшей обрабатываемостью и износостостойкостью. Эта цель достигается тем, что антифрикционный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, медь и железо содержит дополнительно ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод – 3,3 – 3,7 Кремний – 2,6 – 3,0 Марганец – 8,0 – 11,0 Никель – 2,0 – 4,0 Медь – 3,5 – 5,5 Ванадий – 0,2 – 0,4 Железо – Остальное при этом содержание серы и фосфора в нем не превышает, мас.% Сера – 0,1 Фосфор – 0,3 Повышение свойств обрабатываемости и износостойкости достигается за счет введения ванадия и корректировки общего состава. Ванадий является элементом периодической системы Д.И. Менделеева, характеризуется отсутствием p-электронов и наличием незаполненных d-орбиталей ядра атома, следствием чего является понижение термодинамической активности углерода при вводе ванадия в расплав чугуна. Кроме того, ванадий имеет значение энергии взаимодействия с углеродом большее, чем у марганца. Это приводит к процессу образования дисперсных карбидов ванадия (VC), что препятствует обеднению твердого раствора марганцем и способствует стабилизации аустенита. В итоге в структуре имеются более мелкие и равномерно распределенные карбиды и, как следствие, более мелкие и аналогично расположенные включения графита. Сравнительный анализ признаков, отличающих данное предложение от известных в данной области технических решений, показал, что в данном сочетании проявляются новые свойства – повышение обрабатываемости и износостойкости. Ниже приведен пример осуществления процесса получения антифрикционного немагнитного чугуна. Предложенный чугун выплавляли в индукционной тигельной печи емкостью одна тонна с кислой футеровкой. В качестве шихтовых компонентов использовались гостированные ферросплавы и материалы. В печь загружали никель, карбюризатор (если он был необходим), стальной лом, чугун чушковый, ферросилиций, медь. После расплавления шихты и снятия шлака, перед выпуском металла, в печь вводили ферромарганец и феррованадий. Температура выдачи расплава из печи 1450 – 1500oC. Химический состав, микроструктура и механические свойства известного и предложенного чугунов приведены в табл.1. Анализ полученных результатов показывает, что износ режущего инструмента при обработке предложенного чугуна уменьшается на 10 – 15% как при черновой, так и при чистовой обработке. Повышение однородности структуры сплава существенно влияет на эксплуатационные свойства, то есть повышается износостойкость. Список литературы 1. Авторское свидетельство СССР N 406942, кл. C 22 C 37/00 “Немагнитный чугун” 26.07.71. Формула изобретения
Углерод – 3,3 – 3,7 Кремний – 2,6 – 3,0 Марганец – 8,0 – 11,0 Никель – 2,0 – 4,0 Медь – 3,5 – 5,5 Ванадий – 0,2 – 0,4 Железо – Остальное 2. Чугун по п.1, отличающийся тем, что содержание серы и фосфора в нем не превышает, мас.%: Сера – 0,1 Фосфор – 0,3 РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 30.10.2001
Номер и год публикации бюллетеня: 12-2003
Извещение опубликовано: 27.04.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
