Дріб сталевий, литий, графітизований

Дріб сталевий, литий, графітизований, що за хімічним складом містить вуглець, кремній, марганець, сірку і залізо, який відрізняється тим, що складові хімічного складу взяті при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: вуглець 1,20-1,40 кремній 1,20-1,40 марганець 0,40-0,60 сірка 0,20-0,50 залізо решта. (19) (21) a200509505 (22) 10.10.2005 (24) 10.04.2007 (46) 10.04.2007, Бюл. № 4, 2007 р. (72) Тракшинський Борис Романович, Тракшинський Олексій Борисович, IL, Тракшинський Михайло Борисович (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "БІМЕТ" (56) UA 73017 C2, 16.05.2005 SU 472171 A1, 30.05.1975 SU 821525 A1, 15.04.1981 US 4071381 A, 31.01.1978 3 78645 хром не більше 0,10 мідь не більше 0,15 миш'як не більше 0,03 залізо інше а гарт дробі виконують після її графітизуючого отжигу. Істотними відмінними ознаками запропонованої дробі від прототипу є: хімічний склад дробі містить вуглець, кремній і сірку при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: вуглець 1,2-1,4 кремній 1,2-1,4 сірка 0,2-0,5 дріб перед гартом піддають графітизуючому отжигу. Наявність цих ознак дозволяє класифікувати винахід, як відповідне критерію "новизна". Запропонований хімічний склад дробі відповідає хімічному складу антифрикційної сталі, вживаної для виготовлення змінних деталей вузлів з тертям ковзання різноманітного уста ткування замість деталей з бронзи і латуні [Гудцов "Металознавство і термічна обробка" Довідник]. Так сталь ЭІ-293 повністю відповідає запропонованому хімсоставу. Досвід виробництва антифрикційних деталей з цієї сталі, показує, що сталь добре піддається графітизації, має високі антифрикційні властивості і задовольняє умовам міцності. Що стосується виготовлення дробі з такої сталі, то дещо підвищений вміст вуглецю 1,2-1,4% в порівнянні з прототипом 0,85-1,15% і кремнію 1,2-1,4% в порівнянні з прототипом 0,60-1,00, сприяє поліпшенню ливарних властивостей сталі, зокрема рідкотекучесті сталі, що позитивно позначається на коефіцієнті форми дробі при її гранулюванні. Підвищення змісту кремнію в порівнянні з прототипом до 1,4% замість 1,0% забезпечує гарне розкислювання і веде до підвищення якості дробі за рахунок зменшення появи в дробі усадкової рихлості, раковин і тріщин. Введення в сталь сірки в кількості 0,2-0,5% створює на поверхні дробі плівки сульфіду заліза FeS. Ця плівка запобігає безпосередньому контакту між металевими поверхнями і грає роль постійного мастила, що виключає задири і наволочення металу. Плівка сульфіду заліза, крім того, здатна адсорбувати кисень і інші поверхньоактивні речовини, що сприятливо впливає на зниження коефіцієнта тертя. Дріб перед гартом піддають графітизованному отжигу. Ця операція необхідна для перетворення частини вуглецю, що знаходиться в дробі у зв'яза 4 ному стані у вигляді цементіта Fe3С у вільний стан у вигляді графіту. Графітизований отжиг проводять, наприклад, по режиму: нагрів до температури 950°С, витримка 5 годин, охолоджування на повітрі, твердість 200-250НВ. Мікроструктура дробі складається з перліту, гра фіту і сульфідних включень. Перліт має грубопластинчату і сфероїдальну форму, графі т компактний і рівномірно розподілений у полі зору шліфа. Така структура є гетерогенною і забезпечує при роботі на тертя ковзання низький коефіцієнт тертя. Проведення графітизованого отжигу також забезпечує отримання більш високої твердості і міцності, одержуваної дробью при гарті. Пояснюється це тим, що після графітизованого отжига кількість вуглецю, що знаходиться в дробі у зв'язаному стані у вигляді цементіта Fe3C залишається в середньому 0,8%. Це забезпечує при гарті сталі отримання мартенсітної структури і високої твердості, замість мартенсито-бейнітної характерної для дробі прототипу, а також враховуючи підвищений вміст кремнію дріб обпадає гарною прокаліваємостью, що також підвищує її твердість і міцність. Результати випробування сталевої литої графітизованої дробі приведені в таблиці №1 в якій показані тріботехнічні властивості і в таблиці №2 фізико-механічні властивості. Дослідження тріботехнічних властивостей проведені на машині тертя, при цьому зразок представляв собою нерухомо закріплений циліндр діаметром 10мм, який торцем ковзає по контртілу, що обертається, із сталі 55Г діаметром 60мм. Зразок виготовлений у вигляді композиційного сплаву сталевий дріб + БрА9Ж4. З таблиці №1 видно, що коефіцієнт тертя запропонованого дробу значно менший, а зносостійкість вища, ніж у дробі прототипу, а з таблиці №2 витікає, що якість і твердість запропонованого дробу ви щі, ніж у прототипу. Таким чином, характер прояву запропонованих істотних ознак забезпечує досягнення необхідного технічногорезультату, що створює у дробі високі антифрикційні властивості, високу твердість і міцність, а отже підвищує термін служби деталей, що працюють на тертя ковзання, наплавлених композиційним сплавом на основі такої дробі, а також підвищує е фективність дробеструйних робіт із застосуванням запропонованої литої та каленої дробі. Запропонована дріб у колотому вигляді може ефективно застосовуватися для різки граніту і інших твердих мінералів. 5 78645 6 Таблиця №1 Тріботехнічні показники литої сталевої дробі Прототип дробі сталевої покращеної литої по ГОСТ 11964-81 Дріб запропонована (дріб сталева лита графітизована) Без мастила V=5м/сек З мастилом V=5м/сек Без мастила V=5м/сек З мастилом V=5м/сек Навантаження Знос Коеф. мкм/км Коеф. мкм/км Коеф. мкм/км Коеф. кг/см мкм/км тертя f тертя f тертя f тертя f 4 8 0,2 20 0,25 0,1 0,01 5 31 0,42 6 0,17 18 0,23 0,08 0,009 6 29 0,37 5 0,16 17 0,21 0,07 0,008 7 28 0,32 5 0,16 16 0,19 0,07 0,008 8 26 0,28 5 0,16 15 0,17 0,07 0,008 9 25 0,24 5 0,16 14 0,15 0,07 0,008 10 24 0,21 5 0,16 17 0,13 0,07 0,008 11 27 0,19 5 0,16 18 0,12 0,07 0,008 12 31 0,18 6 0,17 21 0,11 0,07 0,008 13 33 0,17 23 0,10 0.07 0,008 14 34 0,16 24 0,10 0,08 0,008 Таблиця № 2 Фізико-механічні в ластив ості литої сталев ої дробі Тип дробі Дріб сталев а лита покращена Прототип Дріб сталев а лита графітизов ана Запропонов ана Номер дробі 0,8-2,2 Допустимий вміст дробі, %, не більше З усадковою З тріщинами З раков инами З в ідхирихлістю пло- зав довжки площею більше ленням в ід щею біль ше більше 20% 10% перетину норми 40% перетину діаметру дробини дробини дробини 5 10 15 10 2,8-3,6 10 10 15 20 0,8-2,2 5 5 10 5 2,8-3,6 10 10 10 15 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський Підписне Сумарний зміст Тв ердість Мікроструктуед. HV ра дробі % не більше 30 545- 365- Відпущений 830 545 мартенсіт з 40 бейнітом 25 Відпущений 650-850 мартенсіт 35 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601