Антифрикционный чугун – это любой серый, ковкий или модифицированный чугун, имеющий перлитную или перлитно-ферритную структуру, если количество перлита не менее 85 %. Структура такого чугуна содержит более 85% мелкопластинчатого пперлита с включением мелкозернистого шаровидного графита. Детали, изготовленные изантифрикционного чугуна, работают в узлах трения без заеданий и значительного износа, например, в подшипниках для валов, направляющих для ползунов, в червячных и других шестернях. Марки и х имический состав антифрикционного чугуна приведен в табл 99.
Таблица 99. Марки ии химический состав антифрикционного чугуна (ГОСТ 1585-85)
Мар ка* чугу- на |
Массовая доля элемента, % |
||||||||||||
С |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Ti |
Cu |
Sb |
Pb |
Al |
Mg |
P не бо лее |
S, не бо лее |
|
АЧС-1 |
3,2-3,6 |
1,3-2,0 |
0,6-1,2 |
0,2-0,5 |
- |
- |
0,8-1,6 |
- |
- |
- |
- |
0,15-0,40 |
0,12 |
АЧС-2 |
3,0-3,8 |
1,4-2,2 |
0,3-1,0 |
0,2-0,5 |
0,2-0,5 |
0,03-0,10 |
0,2-0,5 |
- |
- |
- |
- |
0,15-0,40 |
0,12 |
АЧС-3 |
3,2-3,8 |
1,7-2,6 |
0,3-0,7 |
не бо лее 0,3 |
не бо лее 0,3 |
0,3-0,10 |
0,2-0,5 |
- |
- |
- |
- |
0,15-0,40 |
0,12 |
АЧС-4 |
3,0-3,5 |
1,4-2,2 |
0,4-0,8 |
- |
- |
- |
- |
0.04-0.40 - |
- |
- |
- |
0.30 |
0.12-0.20 |
АЧС-5 |
3.5-4.3 |
2.5-3.5 |
7.5-12.5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0.4-0.8 |
- |
0.20 |
0.05 |
АЧС-6 |
2,2-2,8 |
3,0-4,0 |
0,2-0,6 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,5-1,0 |
- |
- |
0,5-1,0 |
0,12 |
АЧВ-1 |
2,8-3,5 |
1,8-2,7 |
0,6-1,2 |
- |
- |
- |
0,7 |
- |
- |
- |
0,03-0,08 |
0,20 |
0,03 |
АЧВ-2 |
2,8-3,5 |
2,2-2,7 |
0,4-0,8 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,03-0,08 |
0,20 |
0,03 |
АЧК-1 |
2,3-3,0 |
0,5-1,0 |
0,6-1,2 |
- |
- |
- |
1,0-1,5 |
- |
- |
- |
- |
0,20 |
0,12 |
АЧК-2 |
2,6-3,0 |
0,8-1,3 |
0,2 |
0,6 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,25 |
0,12 |
*В обозначении марки АЧ- антифрикционный чугун; С-серый с пластинчатым графитом;
В- высокопрочный с шаровидным графитом; К- ковкий с компактным графитом; цифра- порядковый номер
84
Таблица 100. Микроструктура антифрикционного чугуна (ГОСТ 1585-85)
Марка чугуна |
Графит |
Перлит |
Фосфид- ная эв- тектика (характер распре- деления) |
Прочие состав- ляющие |
|||
форма |
размер |
распреде ление |
занимаемая площадь |
дисперс- ность |
|||
АЧ АЧС2 АЧС3 АЧС4 АЧС5 АЧС6 АЧВ-1 АЧВ-2 АЧК-1 АЧК2 |
ПГФ1, ПГФ2, ПГФ4, ВГФ2 |
ПГд15- ПГд 180 |
Пгр1- Пгр3 |
П-П70 |
ПД 0,3- ПД 1,6 |
ФЭр1, ФЭр2 |
Цемен- тит не допуска- ется |
П85,П70 |
|||||||
П-П85 |
|||||||
Аустенит : после закалки – не менее 80% поля шлифа, в литом состоянии- не менее 45% поля шлифа. Карбиды после закалки – не более 8%, в литом состоянии- не более 25% |
|||||||
П-П85 |
ПД 0,3 – ПД 1,6 |
ФЭр2, ФЭр3 |
Цемен- тит не допуска- ется |
||||
ШГф2, ШГф4, ШГф5 |
ШГд15 – ШГд180 |
П96 – П 45 |
ПД 0,3- ПД 1,0 |
ФЭр1, Фэр2 |
Не бо- лее 5 % цемен- тита |
||
П 70 - П-45 |
|||||||
КГф2, КГф3 |
Кгд 15 -Кгд 90- |
П-П85 |
Цемен- тит не допуска- ется |
||||
П70-П-45 |
|||||||
Таблица 101. Твердость антифрикционного чугуна (ГОСТ 1585-85)
Марка чугуна |
Твердость по Бринеллю НВ |
Марка чугуна |
Твердость по Бринеллю НВ |
АЧС-1 |
180 -241 |
АЧС-6 |
100-120 |
АЧС-2 |
180-229 |
АЧВ-1 |
210-260 |
АЧС-3 |
160-190 |
АЧВ-2 |
167-197 |
АЧС-4 |
180-229 |
АЧК-1 |
187-229 |
АЧС-5 |
180-290 140-180* |
АЧК-2 |
167-197 |
*Плсле нагрева до температуры 950-1000 С , выдержки и закалки.
Таблица 102. Назначение антифрикционного чугуна (ГОСТ 1585-85)
Марка чугуна |
Назначение |
АЧС-1 |
Для работы в паре с закаленным или нормализованным валом |
АЧС-2 |
Для работы в паре с закаленным или нормализованным валом |
АЧС-3 |
Для работы в паре с закаленным или нормализованным валом, не подвергающимся термической обработке |
АЧС-4 |
Для работы в паре с закаленным или нормализованным валом |
АЧС-5 |
Для работы в особо нагруженных узлах трения в паре с закаленным или нормализованным валом |
АЧС-6 |
Для работы в трения при температуре до 300 С в паре с валом, не подвергающимся термической обработке |
АЧВ-1 |
Для работы в узлах трения с повышенными окружными скоростями в паре с закаленным или нормализованным валом |
АЧВ-2 |
Для работы в узлах трения с повышенными окружными скоростями в паре с валом, не подвергающимся термической обработке |
АЧК-1 |
Для работы в паре с закаленным или нормализованным валом |
АЧК-2 |
Для работы в паре с валом, не подвергающимся термической обработке |
Таблица 103. Содержание марганца в чугуне марки АЧС-5 (ГОСТ 1585-85)
Толщина стенки отливки, мм |
Массовая доля марганца, % |
от 5 до 10 |
от 7,5 до 8,5 |
св. 10 до 20 |
св. 8,5 до 9,5 |
св. 20 до 30 |
св. 9,5 до 10,5 |
св. 30 до 40 |
св. 10,5 до 11,5 |
св. 40 до 60 |
св. 11,5 до 12,5 |
Применение отливок из антифрикционного чугуна в узлах трения требует соблюдения следующих условий :
-тщательный монтаж, обеспечивающий точное сопряжение трущихся поверхностей и отсутствие перекоса;
-непрерывная смазка, не допускающая значительного нагрева узла трения и возникновения искры;
-повышение зазоров по сравнению с установленными для бронзы на 15-30%, а при значительном нагреве узла трения – до 50%;
Режим работы деталей из антифрикционного чугуна должен соответствовать нормам, указанным в табл. 104.
Таблица 104. Режимы работы деталей из антифрикционного чугуна (ГОСТ 1585-85)
Марка чугуна |
Давление, P, Мпа |
Скорость скольжения, V, м/с |
P x V , МПа х м/с |
Не более |
|||
АЧС-1 |
5,0 14,0 |
5,0 0,3 |
12,0 2,5 |
АЧС-2 |
10,0 0,1 |
0,3 3,0 |
2,5 0,3 |
АЧС-3 |
6,0 |
1,0 |
5,0 |
АЧС-4 |
15,0 |
5,0 |
40,0 |
АЧС-5 |
20,0 30,0 |
1,0 0,4 |
20,0 12,5 |
АЧС-6 |
9,0 |
4,0 |
9,0 |
АЧВ-1 |
1,5 20,0 |
10,0 1,0 |
12,0 20,0 |
АЧВ-2 |
1,0 12,0 |
5,0 1,0 |
3,0 12,0 |
АЧК-1 |
20,0 |
2,0 |
20,0 |
АЧК-2 |
0,5 12,0 |
5,0 1,0 |
2,5 12,0 |
Примечание : Приводимые для некоторых марок чугуна два предельных значения для
P и соответственно для V указывают допустимые сочетания каждого
этих из показателей.