износостойкий чугун

Формула изобретения

Износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, медь, никель, кальций, бор, молибден, цирконий, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит магний и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,8-3,4; кремний 2,0-2,8; марганец 1,0-2,0; хром 0,05-0,1; титан 0,05-0,1; ванадий 0,05-0,1; медь 1,0-1,5; никель 0,3-0,5; кальций 0,003-0,007; бор 0,05-0,1; молибден 0,3-0,5; цирконий 0,05-0,1; магний 0,003-0,007; азот 0,08-0,15; железо - остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии и касается составов чугуна, который может быть использован для изготовления деталей машин и оборудования, работающих в условиях трения и повышенных механических нагрузок.

Известен чугун, включающий, мас.%: углерод 2,5-4,0; кремний 0,8-2,5; марганец 0,3-1,5; хром 0-1,5; титан 0-1,0; ванадий 0-1,0; медь 0-0,4; никель 0-2,5; кальций 0-0,2; бор 0-1,0; молибден 0-0,8; цирконий 0-1,0; железо - остальное [1].

Задача изобретения состоит в повышении износостойкости чугуна.

Технический результат достигается тем, что износостойкий чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, медь, никель, кальций, бор, молибден, цирконий, железо, дополнительно включает магний и азот, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,8-3,4; кремний 2,0-2,8; марганец 1,0-2,0; хром 0,05-0,1; титан 0,05-0,1; ванадий 0,05-0,1; медь 1,0-1,5; никель 0,3-0,5; кальций 0,003-0,007; бор 0,05-0,1; молибден 0,3-0,5; цирконий 0,05-0,1; магний 0,003-0,007; азот 0,08-0,15; железо - остальное.

В таблице приведены составы износостойкости чугуна

Компоненты	Состав, мас.%
	1	2	3
Углерод	2,8	3,1	3,4
Кремний	2,8	2,4	2,0
Марганец	1,0	1,5	2,0
Хром	0,1	0,07	0,05
Титан	0,05	0,07	0,1
Ванадий	0,1	0,07	0,05
Медь	1,0	1,3	1,5
Никель	0,15	0,11	0,08
Кальций	0,007	0,005	0,003
Бор	0,1	0,07	0,05
Молибден	0,5	0,4	0,3
Цирконий	0,1	0,07	0,05
Магний	0,003	0,005	0,007
Азот	0,15	0,11	0,08
Железо	Остальное	Остальное	Остальное
Износ, отн. ед.	˜0,95	˜0,95	˜0,95
За 1 отн. ед. принят износ при сухом трении известного чугуна [1] в условиях удельного давления до 100 кгс/см 2, скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48).

Повышение прочности чугуна обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в его состав. Хром и бор стабилизируют карбиды. Медь способствует графитизации и резко увеличивает содержание в сплаве перлита. Марганец способствует измельчению перлита. В химически связанном состоянии с ванадием и титаном азот, образуя нитриты, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства чугуна. Кальций и магний выполняют функцию раскислителей. Никель и молибден улучшают металлическую основу чугуна. Цирконий упрочняет границы зерен.