Способ получения отливок из высококачественного чугуна

Способ получения отливок из высококачественного чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 С 21 С 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3431839/22-02 (22) 23.04.82 (46) 07.06.86.Бюл. У 21 (72) В.А.Ильинский (53) 621;795.3(088,8) (56) Васильев Е.А. Отливки из ковкого чугуна.-М.:Машиностроение, 1976, с.86.

Авторское свидетельство СССР

Р 594178, кл. С 21 С l/00, 1978.

ÄÄSUÄÄ 1235912 А 1 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК Н3

ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ЧУГУНА, включающий выплавку, легирование жидкого металла бором, модифицирование, заливку и графйтизирующий отжиг, о т л ич.а ю шийся тем, что, с целью снижения температуры и продолжительности графитизирующего отжига, в качестве исходного чугуна выплавляют серый чугун, модифицирование осуществляют церием в количестве 0,10-0,15Х от массы металла, а бор вводят в ко- . личестве 0,06-0,08Х от массы металла, 3 12

Изобретение относится к литейному производству, конкретно для чугунолитейных цехов, выплавляющих обшчный серый структурно-эвтектический чугун с пластинчатым графитом, для значительного повышения прочностных свойств отливок.

Целью изобретения является снижение температуры и продолжительности графитизирующего отжига.

Использование структурно-эвтектического серого чугуна с ппастинчатым графитом в качестве исходного материала для получения .высококачественного чугуна, благодаря;высокому содержанию в нем углерода и кремния:, обеспечивает протекание графитизации при низких температурах и за короткое время.

Введение бора в количестве 0,060,08 мас.% направлено на подавление кристаллизации пластинчатого графита и превращение серого эвтектического чугуна с пластинчатым графитом в белый, но способный графитизираваться при отжиге. Содержание 0,06-0,08% бора является критическим, при котором еще возможен отжиг чугуна в разумных временных пределах, но недостаточно для гарантированного подавления кристаллизации пластинчатога графита, например, при повышенном содержании кремния в чугуне, Последующее модифицирование 0,10-0,15% церия обеспечивает стабилизацию карбидов, усиливает атбеливающее влияние бора в литье и повышает компактность углерода отжига, Совместное использование бора и церия обеспечивает стабильное получение чугуна с полностью подавленным выделением пластинчатого графита, но не лишенного способности отжигаться, а напротив, с облегченной способность к отжигу.

Последовательная трансформация серого структурно-эвтектического чугуна (с помощью легирования 0,06- — .

0,08% В и мадифицирования 0,10—

0,15% Се) в белый с полностью подавленным выделением пластинчатого графита позволяет путем графитизирующего отжига получать отливки с компактным графитом и высокой прочностью.

При этом исходный серый чугун, идущий 8 -передел,, свободен от ограничений состава, свойственных высокопрочному чугуну с шаровидным графитом и ковкому чугуну.

35912 2

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Структурно-эвтектический серый чугун с пластинчатым графитом электропечной или ваграначной плавки легируют в плавильном агрегате бором в количестве 0,06-0,08% от металлозаварки, Расчет добавки бора ведут только на свежие материалы, так как угар его из возврата незначителен.

Перед выпуском металла из печи в заливочный ковш добавляют редкоземельный модификатор СЦЕМИШ или СИИТМИШ из расчета введения 0,10-0,15% церия.

Литейные формы заливают не позже 520

2S

ЗО

3S

5О

7 мин после усвоения редкоземельного модификатора.

Отливки получают структуру белого чугуна и нуждаются в графитизирующем атжиге для придания им заданных прочностных свойств °

Графитизирующий отжиг отливок производят при 820-850 С в течение 1215 ч. Для получения перлитной структуры после графитизирующего отжига охлаждение отливок производят на воздухе, Для получения ферритной струк- туры после графитизирующего отжига охлаждение отливок сначала производят в течение 2-3 ч в интервале температур 740-710 С, а затем охлаждают на воздухе.

Hp и м е р ° Для получения отливок па предлагаемому способу в качестве исходногс чугуна используют ваграночный чугун, имеющий состав, мас.%:

3,27 С; 2,05 Si 0,71 Мп; 0,12 Сх", 0,14 S, Указанный чугун имеет прочность 5 =219 NHa и отбел по клиноь вай пробе б =0,35 мм. Исходный чугун расплавляют в индукционной печи

ИСТ-016. Расплав легируют в печи бором, модифицируют в ковше церием и разливают фракционно, варьируя содержание бора и церия. Полученным металлам заливают образцы, которые контролируют на "отсер" и подвергают графитизирующему отжигу по режиму: нагрев до температуры 820"850"Ñ в течение 2,5 ч, изотермическая выдержка при этой температуре в течение

13 ч, охлаждение на воздухе ° Образцы атжигают в чугунной стружке дпя уменьшения окисления и обезуглероживания,, Характеристика микроструктуры и механических свойств отлитых образцов при различных вариантах предлагаемого способа приведена в таблице.

1235912! ф

Р»

С»" i ф

Р»

Г» ф

Р

4 ф !

4Ч

МЪ

H а

»Г

I ф ъ н т» о»» о а н (3 й

Я нсвт

h4 3 !" ода н е х

}4 (Й н ф Ж х ох .э

bC 6 Ф:1

Ch

Ъ

СЧ СЧ

Ch

СЧ

СЧ

С Ъ

° » л

СЧ л о

СЧ

A о о о о О СО о о

Ф ° » о . о ь

ССЪ о л о л о о а Ф о о

Ch о о

° » л о о

СЧ

Ф ь

СЧ

Ю о

СЧ

° » о

СЧ СЧ

° » л о о

СЧ

»» о м

Ф о

° » о

C) С Ъ 3

Юь O о о Ф Ф

Ю ° » о о

° Ь о

ai o

К)

° » O о о

СО 0Ъ О О л ° » о о

»»» О1 л»О

° \ л о о л

° Ь

C) 00

ch o

° » O

° СЧ э о в о а м о о

Ю Ю

СЧ . СЧ!

СЧ

I ! л !

° » а

СЧ

an an иЪ сО

СЧ СЧ

Ф ЮЬ

С Ъ С Ъ л ю

СЧ СЧ .А ° Ь м м

»О

СЧ СЧ

Ю ° » м! ф д

t A Р»

I Ж ! н н

l 9 Х ! Ж A ! Р» Р»Ж иоо ! ф Р»

Р М

4 5

1»

Г !!

I B н l

О ф!

О At ж н! ф

Р cJI Я I

ЪР» I

vt

Й ! ч

mt о

Ф!

Б

»о !»

I

l I Т: !" I ! ЛЖИ

I х л

Ж

Р»

5 он н с» ф и Р

Р ф ol

0 CI

«» (» ° О

Л t» СЧ

cv сч с»а сч с»Ъ М л ° »

О О О О

О О СО О м О1 0

СЪ

СЧ СЧ »О Ch

° л ° м о л л л A о о . о о

СЧ СЧ СЧ СЧ

° » ° » л ° \ о о о о

K 3R и

8 мЗ Й

»СЪ t»t л л а со о

СЪ О

° « ° ° ФО л л + о о ле » ° an .л л м о о о л . В Ф о о о

Ос Cl Ch

Ю 1О»О

° » ° » ° » о .о о о о о о

Ф Ю ЭВ

СЧ СЧ СЧ

Составитель 10.Яковлев

Техред M.Õoäàíè÷ 1(орректор О.Луговая

Редактор Г.Волкова

Заказ 3061/23 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, И"35, Раушская наб., д. 4/5 й

Производственно"полиграфическое предприятие,г.Ужгород, ул.Проектная,4

1

Для сравнения предложенного способа с известным из ковкого чугуна, имеющего химический состав, мас. :

2,6 С; 0,90 Si; 0,54 Мп; 0,08 $;

0,05 Сг, отливают образцы. Чугун перед разливкой легируют в печи 0,035 . бора и модифицируют в ковше алюминием 0,02 и висмутом 0„003 .. Образцы также отжигают в чугунной стружке по режиму: нагрев до 950 С в течение

4 ч, выдержка при 950 С в течение

8 ч, охлаждение до 740 С в течение

3 ч, охлаждение до ?10 С. в течение

4 ч и Далее на воздухе. Образцы имеют ферритную структуру с компактным

235912 графитом и механические свойства бь = 330 МПа, 8=8% и НВ-136, Таким образом, предлагаемый способ получения отливок из высокока5 чественного чугуна позволяет в качестве исходного металла использо" вать обычный ваграночный чугун, не имеющий жестких ограничений по химическому составу, свойственных высокопрочному и ковкому чугунам, но обеспечивает в отливках уровень прочностных свойств, присущих этим высококачественным чугунам при меньших энергозатратах путем уменьшения температуры и продолжительности отжига.