RU2615409C2 - High-strength antifriction cast iron - Google Patents
High-strength antifriction cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615409C2 RU2615409C2 RU2015140674A RU2015140674A RU2615409C2 RU 2615409 C2 RU2615409 C2 RU 2615409C2 RU 2015140674 A RU2015140674 A RU 2015140674A RU 2015140674 A RU2015140674 A RU 2015140674A RU 2615409 C2 RU2615409 C2 RU 2615409C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cast iron
- antifriction
- strength
- properties
- iron
- Prior art date
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 8
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000000051 modifying effect Effects 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001309 Ferromolybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- WLLURKMCNUGIRG-UHFFFAOYSA-N alumane;cerium Chemical compound [AlH3].[Ce] WLLURKMCNUGIRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- -1 grade M1 k Chemical compound 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к высокопрочным чугунам для изготовления антифрикционных отливок, получаемых при модифицировании их магнием и церием и используемых в литом состоянии для ответственных деталей двигателей Евро-3 и Евро-4, работающих в условиях трения, износа, повышенных механических и термоциклических нагрузок.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to high-strength cast iron for the manufacture of antifriction castings obtained by modifying them with magnesium and cerium and used in the cast state for critical parts of Euro-3 and Euro-4 engines operating in conditions of friction, wear, increased mechanical and thermocyclic loads.
Известен высокопрочный антифрикционный чугун марки АЧВ-2 (ГОСТ 1585-85). Этот чугун имеет в отливках типа блоки и головки блоков цилиндров двигателей перлитно-ферритную структуру и недостаточные характеристики твердости (167-197 НВ), предела выносливости (150-170 МПа), трещиностойкости и износостойкости, что снижает стойкость и надежность работы цилиндров в условиях термоциклических нагрузок и трения. Предельный режим эксплуатации деталей из этого чугуна в условиях трения имеет низкие значения (3-12 МПа⋅м/с).Known high-strength anti-friction cast iron brand AChV-2 (GOST 1585-85). This cast iron has a pearlite-ferrite structure in castings of the type of blocks and cylinder heads of engines and insufficient hardness (167-197 HB), endurance limit (150-170 MPa), crack resistance and wear resistance, which reduces the stability and reliability of the cylinders under thermocyclic conditions loads and friction. The limiting mode of operation of parts from this cast iron under friction is low (3-12 MPa⋅m / s).
Известен также высокопрочный антифрикционный чугун (А.с. 926958, СССР, МПК C22C 37/10, 1982, прототип) следующего химического состава, мас. %:Also known is high-strength antifriction cast iron (A.S. 926958, USSR, IPC C22C 37/10, 1982, prototype) of the following chemical composition, wt. %:
Известный чугун имеет в отливках преимущественно крупнозернистую аустенитную металлическую основу, недостаточные упруго-пластические свойства и требует проведения дополнительной термической обработки отливок. Недостатком известного чугуна являются низкие характеристики трещиностойкости, предела текучести, износостойкости и антифрикционных свойств. Предельный режим работы при трении составляет 15-22 МПа⋅м/с.Known cast iron has mainly coarse-grained austenitic metal base in castings, insufficient elastic-plastic properties and requires additional heat treatment of castings. A disadvantage of the known cast iron is the low characteristics of crack resistance, yield strength, wear resistance and antifriction properties. The limiting mode of operation during friction is 15-22 MPa⋅m / s.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является высокопрочный антифрикционный чугун (Патент RU 2337996, МПК C22C 37/00, 2008) следующего химического состава, мас. %:The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed one is high-strength antifriction cast iron (Patent RU 2337996, IPC C22C 37/00, 2008) of the following chemical composition, wt. %:
Известный чугун обладает следующими механическими и эксплуатационными свойствами:Known cast iron has the following mechanical and operational properties:
Недостатком известного чугуна являются низкие антифрикционные свойства и склонность к трещинам в отливках, что связано в основном с высокими концентрациями марганца, фосфора и алюминия. Высокое содержание в структуре вермикулярного графита и недостаточное содержание графита шаровидной формы снижают ударную вязкость, антифрикционные свойства и износостойкость при трении с повышенными удельными давлениями.A disadvantage of cast iron is its low antifriction properties and tendency to cracks in castings, which is mainly associated with high concentrations of manganese, phosphorus and aluminum. The high content in the structure of vermicular graphite and the insufficient content of spherical graphite reduce the toughness, antifriction properties and wear resistance during friction with high specific pressures.
Задачей данного технического решения является снижение склонности к трещинам, повышение ударной вязкости и антифрикционных свойств чугуна в отливках.The objective of this technical solution is to reduce the tendency to cracks, increase the toughness and antifriction properties of cast iron in castings.
Поставленная задача решается тем, что высокопрочный антифрикционный чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, молибден, медь, хром, магний, церий, титан, алюминий, фосфор, кальций и железо, дополнительно содержит ванадий, кобальт и барий при следующем соотношении компонентов, мас. %:The problem is solved in that high-strength anti-friction cast iron containing carbon, silicon, manganese, nickel, molybdenum, copper, chromium, magnesium, cerium, titanium, aluminum, phosphorus, calcium and iron, additionally contains vanadium, cobalt and barium in the following ratio of components wt. %:
Существенными отличиями предложенного чугуна являются введение в его состав микролегирующих компонентов - ванадия и кобальта, а также дополнительное модифицирование его барием, что существенно повышает дисперсность структуры в отливках, предел текучести, трещиностойкость, антифрикционные и упруго-пластические свойства. Проведенный анализ предложенного технического решения показал, что на данный момент неизвестны технические решения, в которых были бы отражены указанные отличия. Кроме того, указанные отличия являются необходимыми и достаточными для достижения положительного эффекта, указанного в цели изобретения. Это позволяет сделать вывод о том, что данные отличия являются существенными.Significant differences of the proposed cast iron are the introduction of microalloying components - vanadium and cobalt, as well as additional modification of it with barium, which significantly increases the dispersion of the structure in castings, yield strength, crack resistance, antifriction and elastic-plastic properties. The analysis of the proposed technical solution showed that at the moment there are no technical solutions in which these differences would be reflected. In addition, these differences are necessary and sufficient to achieve the positive effect indicated in the purpose of the invention. This allows us to conclude that these differences are significant.
Дополнительное введение ванадия обусловлено тем, что он является эффективной микролегирующей добавкой, повышающей дисперсность структуры и компактность графитных включений, плотность и трещиностойкость чугуна в отливках и обеспечивающей увеличение предела текучести, предела выносливости, упруго-пластических и антифрикционных свойств. При содержании ванадия менее 0,12% предел текучести, трещиностойкость, ударная вязкость, износостойкость, коэффициент трения и другие антифрикционные свойства недостаточны. А при увеличении его концентрации более 0,55% увеличивается неоднородность структуры и снижаются характеристики упруго-пластических свойств, предела текучести и трещиностойкости.An additional introduction of vanadium is due to the fact that it is an effective microalloying additive that increases the dispersion of the structure and compactness of graphite inclusions, the density and crack resistance of cast iron in castings and provides an increase in yield strength, tensile strength, elastic-plastic and antifriction properties. When the vanadium content is less than 0.12%, the yield strength, crack resistance, toughness, wear resistance, friction coefficient and other antifriction properties are insufficient. And with an increase in its concentration of more than 0.55%, the heterogeneity of the structure increases and the characteristics of the elastic-plastic properties, yield strength, and crack resistance decrease.
Дополнительное введение 0,02-0,05% бария обусловлено его химической, модифицирующей и графитизирующей активностью и значительным влиянием на форму графита и дисперсность структуры, который очищает границы зерен, существенно повышает трещиностойкость, антифрикционные и упруго-пластические свойства. При концентрации бария менее 0,02% модифицирующий эффект, упруго-пластические и антифрикционные свойства низкие, а при увеличении содержания бария более 0,05% увеличивается его угар, снижаются однородность структуры, износостойкость, ударная вязкость и предел текучести чугуна.The additional introduction of 0.02-0.05% barium is due to its chemical, modifying and graphitizing activity and a significant influence on the shape of graphite and the dispersion of the structure, which cleans grain boundaries, significantly increases crack resistance, antifriction and elastic-plastic properties. At a barium concentration of less than 0.02%, the modifying effect, the elastic-plastic and antifriction properties are low, and with an increase in the barium content of more than 0.05%, its burning increases, the uniformity of the structure, wear resistance, impact strength and yield strength of cast iron decrease.
Кобальт и медь являются эффективными перлитизирующими структуру элементами и при содержании их в чугуне соответственно от 0,03 до 0,08% и от 0,15 до 0,6% повышаются технологические свойства, дисперсность структуры в отливках, износостойкость, трещиностойкость, предел текучести и стабильность антифрикционных свойств. При содержании их соответственно менее 0,03% и 0,15% микролегирующий эффект недостаточен и технологические свойства, дисперсность структуры, трещиностойкость и износостойкость низкие. При содержании их соответственно более 0,08% и 0,6% снижаются характеристики износостойкости, твердости, предела выносливости и предельного режима работы чугуна при трении.Cobalt and copper are effective perlitizing elements of the structure and when they are contained in cast iron, from 0.03 to 0.08% and 0.15 to 0.6%, respectively, technological properties, the dispersion of the structure in castings, wear resistance, crack resistance, yield strength, and stability of antifriction properties. When their content, respectively, is less than 0.03% and 0.15%, the microalloying effect is insufficient and the technological properties, dispersion of the structure, crack resistance and wear resistance are low. When their content, respectively, is more than 0.08% and 0.6%, the characteristics of wear resistance, hardness, fatigue limit and ultimate operating mode of cast iron during friction are reduced.
Содержание углерода (3,1-3,5%) и кремния (1,8-2,2%) принято с целью снижения склонности отливок к трещинам, отбелу и повышения износостойкости, механических и антифрикционных свойств в условиях работы деталей двигателей при знакопеременных нагрузках и интенсивном трении. При увеличении концентрации углерода и кремния соответственно выше 3,5% и 2,2% в структуре повышается содержание свободного феррита и графита, что снижает характеристики прочности, износостойкости и антифрикционных свойств. При снижении их концентрации соответственно ниже 3,1% и 1,8% повышаются остаточные термические напряжения в отливках, склонность чугуна к трещинам и газоусадочным дефектам, что снижает предел текучести, ударную вязкость, удароустойчивость и упруго-пластические свойства.The content of carbon (3.1-3.5%) and silicon (1.8-2.2%) was adopted in order to reduce the tendency of castings to cracks, bleach and increase wear resistance, mechanical and antifriction properties under conditions of operation of engine parts under alternating loads and intense friction. With an increase in the concentration of carbon and silicon, respectively, above 3.5% and 2.2%, the content of free ferrite and graphite in the structure increases, which reduces the characteristics of strength, wear resistance, and antifriction properties. With a decrease in their concentration, respectively, below 3.1% and 1.8%, the residual thermal stresses in the castings and the tendency of cast iron to cracks and gas-shrink defects increase, which reduces the yield strength, impact strength, impact resistance, and elastic-plastic properties.
Никель, медь, марганец и хром являются основными легирующими компонентами высокопрочных антифрикционных чугунов, обеспечивающих высокие характеристики предела прочности и износостойкости, но оказывающие неоднозначное влияние на склонность чугуна к трещинам, отбелу и другим дефектам, что снижает предел текучести, упруго-пластические и антифрикционные свойства. Поэтому их концентрации в предложенном чугуне оптимизированы с учетом их влияния на эти свойства.Nickel, copper, manganese and chromium are the main alloying components of high-strength antifriction cast irons, providing high characteristics of tensile strength and wear resistance, but having an ambiguous effect on the tendency of cast iron to cracks, bleaching and other defects, which reduces the yield strength, elastic-plastic and antifriction properties. Therefore, their concentrations in the proposed cast iron are optimized taking into account their influence on these properties.
При концентрации никеля в чугуне от 0,8 до 1,3% и молибдена от 0,3 до 0,7% повышаются однородность структуры и содержание перлита в структуре отливок, упруго-пластические и антифрикционные свойства. Хром увеличивает неоднородность структуры, склонность чугуна к трещинам и карбидообразованию в литом состоянии. Содержание хрома ограничено концентрацией 0,06%, выше которой он значительно снижает трещиностойкость и упруго-пластические свойства. При концентрации хрома менее 0,02% дисперсность структуры, износостойкость, предел текучести и эксплуатационные свойства недостаточны.At a nickel concentration in cast iron from 0.8 to 1.3% and molybdenum from 0.3 to 0.7%, the structural uniformity and the content of perlite in the structure of the castings, the elastic-plastic and antifriction properties increase. Chromium increases the heterogeneity of the structure, the tendency of cast iron to cracks and carbide formation in the cast state. The chromium content is limited to a concentration of 0.06%, above which it significantly reduces crack resistance and elastic-plastic properties. When the chromium concentration is less than 0.02%, the dispersion of the structure, wear resistance, yield strength and operational properties are insufficient.
Содержание магния (0,02-0,05%) и церия (0,01-0,03%), являющихся основными графитомодифицирующими добавками, соответствует общепринятым нормам их концентраций при производстве высокопрочных антифрикционных чугунов для ответственных деталей двигателей.The content of magnesium (0.02-0.05%) and cerium (0.01-0.03%), which are the main graphite-modifying additives, corresponds to generally accepted standards for their concentrations in the production of high-strength antifriction cast irons for critical engine parts.
Уменьшение концентрации фосфора до 0,02…0,04% и алюминия до 0,02…0,05% обусловлено снижением предельного режима работы чугуна при трении, ударной вязкости и трещиностойкости при более высоких их концентрациях. Повышение содержания фосфора более 0,04% увеличивает также коэффициент трения и снижает антифрикционные свойства.The decrease in the concentration of phosphorus to 0.02 ... 0.04% and aluminum to 0.02 ... 0.05% is due to a decrease in the limiting operating mode of cast iron during friction, impact strength and crack resistance at their higher concentrations. An increase in phosphorus content of more than 0.04% also increases the coefficient of friction and reduces antifriction properties.
Снижение концентрации марганца до 0,4…0,7% обусловлено его высоким влиянием на образование аустенита в структуре и снижение трещиностойкости, ударной вязкости, технологических и антифрикционных свойств. При увеличении концентрации марганца более 0,7% увеличиваются остаточные напряжения и снижаются предельный режим работы при трении, трещиностойкость, ударная вязкость, а при снижении концентрации марганца менее 0,4% повышается содержание в структуре феррита и снижаются механические и эксплуатационные характеристики.A decrease in the concentration of manganese to 0.4 ... 0.7% is due to its high effect on the formation of austenite in the structure and a decrease in crack resistance, impact strength, technological and antifriction properties. With an increase in the concentration of manganese over 0.7%, the residual stresses increase and the limiting mode of operation during friction, crack resistance, impact strength decrease, and with a decrease in the concentration of manganese below 0.4%, the content in the structure of ferrite increases and the mechanical and operational characteristics decrease.
Опытные плавки чугунов проводят в открытых индукционных тигельных печах с использованием литейных чугунов марки Л2ШБ2 ГОСТ 4832-95), передельного чугуна ПЛ11Б2 (ГОСТ 805-90), стального лома марок 1А и 2А (ГОСТ 2787-75), чугунного лома марки 17А (ГОСТ 2787-75), катодной меди марки M1 к, феррованадия марки ФВd150У0,5 (ГОСТ27150-94), полуфабрикатного никеля марки НП3, содержащего кобальт, ферромарганца марки ФМн78-2, ферротитана, ферромолибдена, силикобария и комплексных лигатур, содержащих магний, церий, алюминий и кальций.Pilot cast iron melts are carried out in open induction crucible furnaces using cast iron of the L2ShB2 brand GOST 4832-95), pig iron PL11B2 (GOST 805-90), steel scrap 1A and 2A (GOST 2787-75), cast iron scrap grade 17A (GOST 2787-75), cathode copper, grade M1 k, ferrovanadium grade ФВd150У0.5 (GOST27150-94), prefabricated nickel grade NP3, containing cobalt, ferromanganese grade ФМн78-2, ferrotitanium, ferromolybdenum, silicobarium and complex ligatures containing magnesium, cerium aluminum and calcium.
Температура выплавляемого чугуна - 1480…1500°C. Микролегирование ферромарганцем, никелем, ферромолибденом, феррованадием и катодной медью марки Ml к (ТУ 859-2001) производят после рафинирования расплава в печи.The temperature of cast iron is 1480 ... 1500 ° C. Microalloying with ferromanganese, nickel, ferromolybdenum, ferrovanadium and cathode copper of the Ml k brand (TU 859-2001) is carried out after the melt is refined in a furnace.
Процесс модифицирования производят в две стадии: сначала - в раздаточном ковше при выпуске чугуна с температурой 1450…1480°C с использованием сфероидизирующих комплексных лигатур, содержащих магний, церий, алюминий и кальций, а затем - в разливочных ковшах с использованием силикобария, ферротитана и других графитизирующих добавок.The modification process is carried out in two stages: first, in the distributing ladle for the production of pig iron with a temperature of 1450 ... 1480 ° C using spheroidizing complex alloys containing magnesium, cerium, aluminum and calcium, and then in casting ladles using silicobarium, ferrotitanium and others graphitizing additives.
Для определения свойств чугуна отливают решетчатые, звездообразные и ступенчатые пробы и отливки двигателей. Определение механических свойств проводят по ГОСТ 1497-84 с диаметром 14 мм и расчетной длиной 70 мм. Ударную вязкость определяют на образцах с размерами 10×10×55 мм с надрезом 0,2 мм, трещиностойкость - на звездообразных технологических пробах диаметром 250 мм и высотой 140 мм.To determine the properties of cast iron, lattice, star-shaped and step tests and engine castings are cast. The determination of mechanical properties is carried out in accordance with GOST 1497-84 with a diameter of 14 mm and an estimated length of 70 mm. Impact strength is determined on samples with dimensions of 10 × 10 × 55 mm with a notch of 0.2 mm, crack resistance - on star-shaped technological samples with a diameter of 250 mm and a height of 140 mm.
В таблице 1 приведены химические составы чугунов опытных плавок, а в таблице 2 - характеристики механических, антифрикционных свойств и склонности к трещинообразованию чугунов опытных плавок.Table 1 shows the chemical compositions of the cast iron of experimental melts, and in table 2 the characteristics of the mechanical, antifriction properties and tendency to crack formation of cast iron of experimental melts.
Как видно из таблицы 2, предложенный чугун имеет меньшую склонность к трещинообразованию и обеспечивает литым изделиям более высокие механические, антифрикционные и эксплуатационные свойства, чем известный.As can be seen from table 2, the proposed cast iron has a lower tendency to crack formation and provides cast products with higher mechanical, antifriction and operational properties than the known one.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015140674A RU2615409C2 (en) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | High-strength antifriction cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015140674A RU2615409C2 (en) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | High-strength antifriction cast iron |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015140674A RU2015140674A (en) | 2017-03-29 |
| RU2615409C2 true RU2615409C2 (en) | 2017-04-04 |
Family
ID=58505720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015140674A RU2615409C2 (en) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | High-strength antifriction cast iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2615409C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2718843C1 (en) * | 2019-03-04 | 2020-04-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (ФГБОУ ВО ПГУПС) | High-strength alloyed antifriction cast iron |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60247036A (en) * | 1984-05-22 | 1985-12-06 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Cv-cast iron cylinder liner |
| JPS60247037A (en) * | 1984-05-22 | 1985-12-06 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Cv-cast iron cylinder liner |
| RU2337996C1 (en) * | 2007-04-05 | 2008-11-10 | Ярославский государственный технический университет | High-strength antifrictional cast iron |
| JP2014181356A (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Yasunaga Corp | Austempering continuous treatment process for cast-iron camshaft |
| KR20140118400A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-08 | 가부시기가이샤야스나가 | Austemper consecutive processing of cast iron camshaft |
-
2015
- 2015-09-23 RU RU2015140674A patent/RU2615409C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60247036A (en) * | 1984-05-22 | 1985-12-06 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Cv-cast iron cylinder liner |
| JPS60247037A (en) * | 1984-05-22 | 1985-12-06 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Cv-cast iron cylinder liner |
| RU2337996C1 (en) * | 2007-04-05 | 2008-11-10 | Ярославский государственный технический университет | High-strength antifrictional cast iron |
| JP2014181356A (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Yasunaga Corp | Austempering continuous treatment process for cast-iron camshaft |
| KR20140118400A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-08 | 가부시기가이샤야스나가 | Austemper consecutive processing of cast iron camshaft |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2718843C1 (en) * | 2019-03-04 | 2020-04-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (ФГБОУ ВО ПГУПС) | High-strength alloyed antifriction cast iron |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015140674A (en) | 2017-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2337996C1 (en) | High-strength antifrictional cast iron | |
| RU2513363C1 (en) | High-strength antifriction iron | |
| RU2615409C2 (en) | High-strength antifriction cast iron | |
| RU2452786C1 (en) | Wear resistant cast iron | |
| RU2611624C1 (en) | High-strength alloyed antifriction cast iron | |
| SU1724716A1 (en) | Cast iron for metallic forms | |
| RU2581542C1 (en) | High-strength antifriction iron | |
| RU2401316C1 (en) | Wear-resistant cast iron | |
| RU2281982C1 (en) | Cast iron | |
| RU2409689C1 (en) | Grey bearing cast iron | |
| RU2448184C2 (en) | Wear-resistant cast iron | |
| RU2365660C1 (en) | Cast iron | |
| RU2352675C1 (en) | High-duty bearing cast iron | |
| RU2720271C1 (en) | High-strength alloyed antifriction cast iron | |
| RU2718843C1 (en) | High-strength alloyed antifriction cast iron | |
| RU2533631C1 (en) | Wear proof cast iron | |
| RU2602312C1 (en) | Grey bearing cast iron | |
| RU2326178C1 (en) | Grey friction cast iron | |
| RU2611622C1 (en) | High-strength cast iron for heat-treated cast case parts | |
| RU2450076C1 (en) | Grey perlite cast iron | |
| RU2733940C1 (en) | Iron | |
| RU2718849C1 (en) | Nonmagnetic iron | |
| RU2298048C1 (en) | High-strength cast iron | |
| RU2288294C2 (en) | Cast wear-resistant steel for large parts of mining and smelting processes | |
| JP2016204711A (en) | HIGH STRENGTH HYPEREUTECTIC Al-Si ALLOY AND DIE CAST USING THE SAME |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180924 |