RU2366743C1

RU2366743C1 - Iron

Info

Publication number: RU2366743C1
Application number: RU2008124438/02A
Authority: RU
Inventors: Юлия Алексеевна Щепочкина (RU); Юлия Алексеевна Щепочкина
Original assignee: Юлия Алексеевна Щепочкина
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2009-09-10

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention refers to metallurgy, particularly to compositions of iron. Iron contains components at following ratio, wt %: carbon 3.0-3.5; silicon 1.1-1.7; manganese 0.5-1.0; phosphorus 0.16-0.2; aluminium 0.1-0.15; calcium 0.01-0.015; boron 0.01-0.02; copper 0.8-1.2; tin 0.001-0.0015; vanadium 0.4-0.6; cerium 0.1-0.15; indium 0.01-0.015; selenium 0.001-0.0015; iron - the rest.

EFFECT: increased wear resistance of iron.

1 tbl

Description

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.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to compositions of cast iron, which can be used for the manufacture of screws, bushings, piston rings and other parts of machines operating in friction conditions.

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].Known cast iron, containing, wt.%: Carbon 2.5-4.0; silicon 0.8-2.5; manganese 0.3-1.5; phosphorus 0.05-1.5; aluminum 0-0.2; calcium 0-0.2; boron 0-1.0; copper 0-4.0; tin 0-0.5; vanadium 0-1.0; iron - the rest [1].

Задачей изобретения является повышение износостойкости чугуна.The objective of the invention is to increase the wear resistance of cast iron.

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.The technical result is achieved by the fact that cast iron containing carbon, silicon, manganese, phosphorus, aluminum, calcium, boron, copper, tin, vanadium, iron, additionally contains cerium, indium, selenium in the following ratio, wt.%: Carbon 3, 0-3.5; silicon 1.1-1.7; manganese 0.5-1.0; phosphorus 0.16-0.2; aluminum 0.1-0.15; calcium 0.01-0.015; boron 0.01-0.02; copper 0.8-1.2; tin 0.001-0.0015; vanadium 0.4-0.6; cerium 0.1-0.15; indium 0.01-0.015; selenium 0.001-0.0015; iron is the rest.

В таблице приведены составы чугуна.The table shows the composition of cast iron.

ТаблицаTable КомпонентыComponents Состав, мас.%:Composition, wt.%: 1one 22 33 УглеродCarbon 3,03.0 3,33.3 3,53,5 КремнийSilicon 1,11,1 1,31.3 1,71.7 МарганецManganese 0,50.5 0,70.7 1,01,0 ФосфорPhosphorus 0,160.16 0,180.18 0,20.2 АлюминийAluminum 0,10.1 0,130.13 0,150.15 КальцийCalcium 0,010.01 0,0130.013 0,0150.015 БорBoron 0,020.02 0,0150.015 0,010.01 МедьCopper 0,80.8 1,01,0 1,21,2 ОловоTin 0,0010.001 0,00130.0013 0,00150.0015 ВанадийVanadium 0,40.4 0,50.5 0,60.6 ЦерийCerium 0,150.15 0,130.13 0,10.1 ИндийIndium 0,010.01 0,0130.013 0,0150.015 СеленSelenium 0,00150.0015 0,00130.0013 0,0010.001 ЖeлeзоIron остальноеrest остальноеrest остальноеrest Износ, отн. ед.Depreciation, Rel. units ~0,9~ 0.9 ~0,9~ 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/см², скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48).Note: for 1 rel. units dry friction wear of known cast iron [1] under specific pressure up to 100 kgf / cm ² , sliding speed up to 5.7 m / s, counterbody - gray cast iron modified (MSC 28-48) was adopted.

В составе чугуна компоненты проявляют себя следующим образом.In the composition of cast iron, the components manifest themselves as follows.

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.Vanadium, aluminum and copper increase the ductility of cast iron, improve its structure, and prevent the occurrence and development of cracks. Calcium and cerium contribute to the formation of cast iron structure with short rounded graphite plates uniformly distributed in the casting, reduce alloy wear. Indium favorably affects the state of grain boundaries. Phosphorus forms a low-melting eutectic, its hard sections in the fine-grained material contribute to the increase of wear resistance of cast iron. Boron stabilizes carbides, increases the hardness and wear resistance of the alloy. Tin contributes to the grinding of grain, selenium reduces the number of burrs formed during friction.

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.Cast iron is smelted in cupola furnaces, by a duplex process or in electric furnaces, and cast into hot (400-450 ° C) metal molds coated with refractory clay. Castings are annealed at a temperature of 600 ° C.

Источники информацииInformation sources

1. JP 60-121254 А, С22С 37/00, 1985.1. JP 60-121254 A, C22C 37/00, 1985.

Claims

Cast iron containing carbon, silicon, manganese, phosphorus, aluminum, calcium, boron, copper, tin, vanadium, iron, characterized in that it additionally contains cerium, indium and selenium in the following ratio, wt.%: Carbon 3.0 -3.5; silicon 1.1-1.7; manganese 0.5-1.0; phosphorus 0.16-0.2; aluminum 0.1-0.15; calcium 0.01-0.015; boron 0.01-0.02; copper 0.8-1.2; tin 0.001-0.0015; vanadium 0.4-0.6; cerium 0.1-0.15; indium 0.01-0.015; selenium 0.001-0.0015; iron is the rest.