100 / 146
Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 4. 2017
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
100
УДК 620.178.1
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СТРУКТУРЫ
НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧУГУНА ЧМН-35М
Д.А. ГАБЕЦ
1
, аспирант
А.М. МАРКОВ
1
, доктор техн. наук, профессор
А.В. ГАБЕЦ
2
, канд. техн. наук, директор по развитию
(
1
АлтГТУ, г. Барнаул,
2
ООО «АСЛЗ», г. Барнаул)
Габец Д. А. -
656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46,
Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
e-mail:
gabets22@mail.ruРазработан новый износостойкий чугун ЧМН-35М, для деталей работающих в
условиях интенсивных фрикционных нагрузок. Установлены износостойкие свойства
материала в парах трения с различными сталями. Представлены исследования влияния
никеля и молибдена на структуру и механические свойства чугуна ЧМН-35М.
Ключевые слова:
Пары трения, износостойкий чугун, анализ сплавов Fe-C, чугун
ЧМН-35М, исследование триботехнических свойств, влияние никеля и молибдена,
мартенсит в сером чугуне.
Введение
В настоящее время российской промышленностью для серийного изготовления
деталей, работающих в условиях интенсивных фрикционных нагрузок, используется серый
чугун марок СЧ10 - СЧ35 (ГОСТ 1412-85). В сравнении со сталями, серый чугун содержит в
своем составе свободный графит, который играет роль твердой смазки, что положительно
сказывается на увеличении ресурса работы узлов машин, подверженных износу. Однако для
обеспечения износостойкости тяжелонагруженных деталей, работающих в условиях ударно-
фрикционной эксплуатации, этого не всегда достаточно, что послужило основанием для
разработки нового высокопрочного чугуна, обладающего улучшенным комплексом
основных физико-механических и служебных свойств (меньшая склонность к разрушению,
более высокий уровень сопротивления ударному и длительному циклическому воздействию
и т.п.).
Материал и методика исследования
Разработка новой марки чугуна проводилась на базе стандартного серого чугуна СЧ35
(ГОСТ1412-85), в состав которого была введена композиция легирующих и
модифицирующих добавок никеля, молибдена, циркония, бария,
кальция, алюминия.
Вводимые элементы, обладающие высокой термодинамической активностью, при
взаимодействии с базовыми компонентами (углерод, кремний, марганец) существенно
влияют на процессы структурообразования литого чугуна, а также положительно
воздействуют на форму, размер и дисперсность образующихся феррито-перлитных,
графитных и других структурных составляющих [1, 2].
После проведения ряда экспериментов по определению соотношения легирующих и
модифицирующих элементов был разработан химический состав чугуна, имеющего высокие
прочностные и антифрикционные свойства. Полученному чугуну присвоен индекс ЧМН-
35М. Его применение в парах трения с различными сталями обеспечивает значительное