<p>Изобретение относится к металлур-</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>Марганец</p></td><td>
<p>0,2-0,45</p></td></tr>
<tr><td>
<p>гии, конкретнее к</p></td><td>
<p>изысканию высоко-</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>Никель</p></td><td>
<p>0,5-1,5</p></td></tr>
<tr><td>
<p>прочных чугунов.</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>Хром</p></td><td>
<p>0,02-0,065</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Известен чугун</p></td><td>
<p>го следующего хи-</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>Медь</p></td><td>
<p>1-1,5</p></td></tr>
<tr><td>
<p>мического состава</p></td><td>
<p>, вес.%:</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>Кальций</p></td><td>
<p>0,005-0,15</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Углерод</p></td><td>
<p>2,6-4,5</p></td><td>
<p>5</p></td><td>
<p>Магний</p></td><td>
<p>0,02-0,08</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Кремний</p></td><td>
<p>1-4</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>Редкоземель-</p></td><td>
<p></p></td></tr>
<tr><td>
<p>Марганец</p></td><td>
<p>0,1-1,2</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>ные металлы</p></td><td>
<p>0,001-0,1</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Никель</p></td><td>
<p>0,01-1 ,0</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>Молибден</p></td><td>
<p>0,2-0,5</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Хром</p></td><td>
<p>0,01-0,5</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>Олово</p></td><td>
<p>0,035-0,25</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Медь</p></td><td>
<p>0,01-1,0</p></td><td>
<p>10</p></td><td>
<p>Бор</p></td><td>
<p>0,001-0,1</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Кальций</p></td><td>
<p>0,015-0,06</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>Железо</p></td><td>
<p>Остальное</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Магний</p></td><td>
<p>0,015-0,1</p></td><td>
<p></p></td><td colspan="2">
<p>Однако у известных чугунов недос-</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Редкоземель-</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>таточно высокие</p></td><td>
<p>износостойкость и</p></td></tr>
<tr><td>
<p>ные металлы</p></td><td>
<p>0,005-0,15 .</p></td><td>
<p>• с</p></td><td colspan="2">
<p>сопротивление задиру.</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Алюминий</p></td><td>
<p>0,05-0,4</p></td><td>
<p>15</p></td><td colspan="2">
<p>Цель изобретения - повышение из-</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Железо</p></td><td>
<p>Остальное</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>носостойкости и</p></td><td>
<p>сопротивления за-</p></td></tr>
<tr><td colspan="2">
<p>Наиболее близким по технической</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>диру.</p></td><td>
<p></p></td></tr>
<tr><td colspan="2">
<p>сущности и достигаемому результату</p></td><td>
<p></p></td><td>
<p>Поставленная</p></td><td>
<p>цель достигается</p></td></tr>
<tr><td colspan="2">
<p>к предлагаемому является чугун £2]</p></td><td>
<p>20</p></td><td>
<p>тем, что чугун,</p></td><td>
<p>содержащий углерод,</p></td></tr>
<tr><td colspan="2">
<p>следующего химического состава,</p></td><td>
<p></p></td><td colspan="2">
<p>кремний, марганец, никель, хром,</p></td></tr>
<tr><td>
<p>вес</p></td><td>
<p>></p></td><td>
<p></p></td><td colspan="2">
<p>медь, кальций, магний, редкоземель-</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Углерод</p></td><td>
<p>3-3,8</p></td><td>
<p></p></td><td colspan="2">
<p>ные металлы, молибден, олово и желе-</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Кремний</p></td><td>
<p>2,4-3,2</p></td><td>
<p></p></td><td colspan="2">
<p>зо, дополнительно содержит алюминий</p></td></tr>
</table>
<p>3 Э24146 4</p>
<p>и ванадий при следующем соотношении компонентов;вес.%,</p>
<p>Углерод Кремний Марганец Никель Хром Медь Кальций Магний Редкоземель ные металлы Молибден Олово Алюминий Ванадий Железо</p>
<p>3.3- 3,8</p>
<p>1.3- 2,5 0,5-1,0 0,6-1,2 0,1-0,3 0,3-1,2</p>
<p>0,01-0,08</p>
<p>0,01-0,035</p>
<p>15</p>
<p>0,01-0,1 0,1-0,3</p>
<p>0,04-0,12 0,05-0 л 0,08-0,5 Остальное</p>
<p>В качестве примесей чугун может содержать серу до 0,03 и фосфор до 0,18 вес.%.</p>
<p>Чугун выплавляют в индукционной печи ИЧТ-2,5· В качестве шихтовых ма^ териалов используют передельный чугун, лом стали и чугуна, ферросплавы, в том числе феррованадий Ф#а. 35В(ТУ-14-5-98-78) и ферромолибден ФМ1 (по ГОСТ 4759-69). Добавки, гранулированный никель (ГОСТ 849-70), медь (ГОСТ 859~66), технически чистый алюминий (ГОСТ 11069-74), олово (ГОСТ <sub>30 </sub>860-75), магний, вводят в чугун в виде известной лигатуры, содержащей,%: магния 14, никеля 42, меди 33,железо остальное, РЗМ.(цериевый мишметалл МЦ-40 по ТУ Гиредмета 48-4-280-73), кальций в виде ,силикокальция <sup>; </sup>(ГОСТ 4762-71).</p>
<p>Чугун и лом расплавляют, доводят по химическому составу ферросплавами и добавками, перегревают до 15201540°С и вводят алюминий. При последующем охлаждении металла до температуры выпуска вводят в тигель ванадий и олово, расплав перемешивают. Выпуск в разливочный ковш производят при 1410-1430°С. Магниевую лигатуруРЗМ и силикокальций вводят перед выпуском на дно подогретого ковша. В</p>
<p>20</p>
<p>25</p>
<p>35</p>
<p>40</p>
<p>45</p>
<p>сериях плавок, где исследуют влияние ванадия, молибдена и олова, различные количества исследуемого компонента также вводят на дно ковша. Графитизирующее модифицирование чугуна осуществляют ферросилицием ФС-75 в ковше и литниковой чаше в сумме 0,6% от массы металла.</p>
<p>При 1320-1340°С расплав выливают из ковша в формы маслот. (комплексных заготовок) поршневых колец. Отливки подвергают отпуску для снятия остаточных напряжений и стабилизации структуры при 580-600<sup>с</sup>С в течение 6 ч. Образцы для исследования химического состава, структуры и свойств чугуна вырезают непосредственно из тела отливок. Наличие в составе чугуна ванадия способствует образованию в отливках мелкодисперсных карбидов ванадия. Уже при содержании ванадия 0,08% наблюдается повышение прочности и износостойкости и этот эффект усиливается вплоть до содержания ванадия до 0,5 вес.%. Дальнейшее увеличение содержания ванадия усиливает его отбеливающее влияние, в чугуне образуется метастабильная (карбидная) эвтектика и свойства чугуна резко ухудшаются.</p>
<p>Алюминий - активный графитизатор, снижающий склонность чугуна к отбеливанию. Введение 0,05-0,4 вес.% алюминия позволяет иметь более низкое содержание кремния с соответствующим выигрышем прочности и пластичности. Эффект положительного влияния алюминия появляется уже при содержании его 0,05%, θ свыше 0,4% ухудшаются литейные свойства чугуна, возрастает брак литья по пленам и шлаковым раковинам, усложняется технология получения чугуна и отливок.</p>
<p>В табл. 1 приведен химический состав предлагаемого чугуна, в табл.2<sub>? </sub>его механические свойства.</p>
<p>5 92411(6 6</p>
<p>7</p>
<p>924146</p>
<p>8</p>
<p>Таблица?</p>
<table border="1">
<tr><td rowspan="3">
1
Состав</td><td rowspan="3">
Износ, мг/100$
к</td><td colspan="2" rowspan="2">
Сопротив- Предел пение за- .яром-</td><td rowspan="3">
Относμι те ль мое |удлиие' мне, %
ί
к.....]</td><td rowspan="3">
Твердость,
кгс/мм<sup>1</sup></td><td colspan="2">
Показатели структуры</td></tr>
<tr><td rowspan="2">
Преобладающая форма графита</td><td rowspan="2">
Количество структурно-свободного
феррита</td></tr>
<tr><td>
диру, <sub>4 </sub>кгс/см</td><td>
ности при растяжении, кгс/мм</td></tr>
<tr><td>
Пред*
лагаемый</td><td>
</td><td>
</td><td>
«·.</td><td>
</td><td>
</td><td>
</td><td>
</td></tr>
<tr><td>
1</td><td>
44,9</td><td>
183</td><td>
50,1</td><td>
1,7</td><td>
248</td><td>
вермккулярнвя</td><td>
Нет</td></tr>
<tr><td>
2</td><td>
40,6</td><td>
200</td><td>
53,7</td><td>
2.0</td><td>
255</td><td>
То же</td><td>
-♦1-</td></tr>
<tr><td>
3</td><td>
36,2</td><td>
21»</td><td>
57,3</td><td>
2,3</td><td>
269</td><td>
</td><td>
-Н.</td></tr>
<tr><td>
4</td><td>
41,5</td><td>
192</td><td>
50,8</td><td>
1,8</td><td>
248</td><td>
</td><td>
</td></tr>
<tr><td>
5</td><td>
39,8</td><td>
,98</td><td>
54,1</td><td>
2,1</td><td>
2Я</td><td>
•««ж.</td><td>
«,ιΐ-</td></tr>
<tr><td>
6</td><td>
37,3</td><td>
209 <sub>4</sub></td><td>
59,7</td><td>
2,5</td><td>
255</td><td>
··**</td><td>
-11-</td></tr>
<tr><td>
7 .</td><td>
45,5.</td><td>
»94</td><td>
56.7</td><td>
2,1</td><td>
248</td><td>
</td><td>
„И-</td></tr>
<tr><td>
8</td><td>
40,7</td><td>
208</td><td>
56,2</td><td>
2,3</td><td>
252</td><td>
</td><td>
</td></tr>
<tr><td>
9</td><td>
39,3</td><td>
2,6</td><td>
57,0</td><td>
2,3</td><td>
257</td><td>
-Н.</td><td>
-II-,</td></tr>
<tr><td>
10</td><td>
39,8</td><td>
201</td><td>
55,2</td><td>
</td><td>
255</td><td>
-И-</td><td>
-II-</td></tr>
<tr><td>
11</td><td>
36,4</td><td>
2,6</td><td>
58,0</td><td>
2,3</td><td>
269</td><td>
•-Н-</td><td>
. -И-</td></tr>
<tr><td>
12</td><td>
39,0</td><td>
204 .</td><td>
52,4</td><td>
2.1</td><td>
252</td><td>
</td><td>
-11-</td></tr>
<tr><td>
13</td><td>
41,1</td><td>
»97</td><td>
$5,8</td><td>
2,2</td><td>
250</td><td>
-II-</td><td>
-11 —</td></tr>
<tr><td>
»4</td><td>
39,5</td><td>
205</td><td>
54,0</td><td>
2.1</td><td>
252</td><td>
.ч.</td><td>
-II-</td></tr>
<tr><td>
»5</td><td>
39,8</td><td>
200</td><td>
56,5</td><td>
2.2</td><td>
262</td><td>
-··-</td><td>
-II-</td></tr>
<tr><td>
КавеСтмый</td><td>
71.0</td><td>
119</td><td>
60,6</td><td>
1.9</td><td>
285</td><td>
Варовид-</td><td>
15</td></tr>
</table>
<p>нал</p>
<p>Как видно из данных табл. 2, предлагаемый чугун имеет оптимальную микроструктуру (вермикулярный графит и матрицу без структурно-свободного феррита) износостойкость и сопротивление^ задиру его существенно выше,\ чем известного.</p>
<p>В сравнении с литыми заготовками .поршневых колец, изготовленными из базового чугуна по техническим условиям Д100 04-1ТУ и ТУ32ЦТ631-74, ли- <sup>50 </sup>тые заготовки поршневых колец из предлагаемого чугуна обладают более высокими износостойкостью и сопротивлением задиру. За счет этого эксплуатационная стойкость поршневых колец <sup>55 </sup>повысится примерно на 26%,</p>
<p>Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого чугуна для</p>
<p>изготовления отливок поршневых колец дизелей Д100, эксплуатируемых на железнодорожном транспорте, составит 770976 руб·.</p>