Способ дисперсионного упрочнения отливок из конструкционных сталей

Способ дисперсионного упрочнения отливок из конструкционных сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам упрочнения отливок за счет ввода в расплав модифицирующих добавок. Цель изобретения - повышение прочности, пластичности и ударной вязкости стали без последующей термообработки. Для этого расплав, модифицированный элементами из ряда: ванадий, титан, цирконий, ниобий, алюминий, вольфрам, хром, гафний и тантал совместно с углеродом и азотом в их стехиометрическом соотношении, охлаждают с температуры заливки до температуры перлитного превращения со скоростью 150 - 650°С/с, выдерживают при этой температуре до полного выделения карбонитридов, а дальнейшее охлаждение отливки проводят на воздухе. Способ позволяет повысить механические свойства стали на 10 - 15% без термообработки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 В 22 D 27/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4421042/31-02 (22) 18.03.88 (46) 23.05.90. Бюл. Ф 19 (72) Б.Б.Винокур, С.Е,Кондратюк, Л.А.Сокирко, Г.Г.Луценко, В.М.Кондратьев, Г.И.Наумов, В.С.Ииколкин, В.И.Сапон и А.В.Крещук (53) 621.746.58 (088.8) (56) Гольдштейн М,И., Фарбер В.M.

Дисперсионное упрочнение стали.

M.: Металлургия, 1979, с. 40-46. (54) СПОСОБ ДИСПЕРСИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ, (57) Изобретение относится к литейно;му производству, в частности к способам упрочнения отливок за счет ввода в расплав модифицирующих добаИзобретение относится к литейному производству, в частности к спосо-. ,.бам упрочнения отливок за счет ввода в расплав модифицирующих добавок.

Цель изобретения — повышение прочности, пластичности и ударной вязкости стали без последующей термообработки.

Сущность изобретения состоит в том, что расплав, модифицированный элементами иэ ряда: ванадий, титан, цирконий, ниобий, алюминий, вольфрам, хром, гафний и тантал совместно с углеродом и азотом в их стехиометрическом соотношении, охлаждают с температуры заливки до температуры перлитного превращения со скоростью

150-650 С/с, выдерживают при этой температуре до rîëíoão выделения вок. Цель изобретения — повышение прочности, пластичности и ударной вязкости стали без последующей:::ермообработки. Для этого расплав, мо— дифицированный элементаж из ряда ванадий, титан, цирконий, ниобий,. алюминий, вольфрам, хром, гафний и тантал совместно с углеродом и азотом в их стехиометрическом соотношении, охлаждают с температуры заливки до температуры перлитного превращения со скоростью 150-650 С/с, выдерживают при этой температуре до полного выделения карбонитридов, а дальнейшее охлаждение отливки проводят на воздухе. Способ ноэволяет повысить мехBí÷÷åñêèå свойства стали на 1015% без термообработки. l з.п. ф-лы, тж1 карбонитридов, а дальнейшее охлаждение отливки проводят на воздухе,, О

Быстрое охлаждение расплава от . ©Ъ температуры разливки до температуры ©Я перлитного превращения необходимо (Д для того, чтобы зафиксировать введен- а ) ные элементы в твердом растворе во избежание образования.карбонитридов и их выделения при кристаллизации.

Такое охлаждение при кристаллизации способствует также существенному измельчению первичного зер:a. Скорость охлаждения расплава стали менее 150 С/с не обеспечивает нодавле- й:. ние выделений по границам зерен первичных карбонитридов из твердvгo раствора, что ведет к охрупчиванию стали. Скорость охлаждения расплава вьш е 650 С/с приводит к образованию

1565577 в масле и отпуску при 600 С в течение 4 ч. Далее проводится сравнение результатов, полученных при различных условиях охлаждения и термообработки.

Реализация способа позволит повысить при сохранении пластичности и ударной вязкости прочностные свойства на 10-157 без термообработки.Формула изобретения

Составитель А.Романович

ТехредЛ.Олийнык Корректор В.Кабаций

Редактор И.Горная

Тираж 632

Заказ 1183

Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101 м икротрещин на поверхности отливок, Снижающих конструктивную прочность

Отливки.

Выдержка при температуре перлитно/ -;5 о превращения необходима для обеспе- чения выделения дисперсных, равномерно расположенных в объеме стали карбонитридов введенных элементов. Прекращение охлаждения pacrtnasa стали с указанными скоростями до температур выше и ниже точки перлитного превращения приводит к образованию нестабильной структуры стали за счет раз 1ичного содержания остаточного аусте-15 Нита.

Пример. Сталь 25ХГСЛ, содер-, жащую в своем составе добавки ванадия, титана, ниобия и азота, при о

1640 С заливают в специальные кокили и охлаждают со скоростью 160 С/с.

Одновременно заливаются сухие песчаные формы и металлическая изложница.

В специальных кокилях и песчаных формах отливают трефовидные пробы, в из- ложнице — слиток весом 20 кг. Через

6,5 с после заливки трефовидные пробы из специальных кокилей извлекаются и переносятся в соляную ванну с температурой. 600 С. После изотермической выдержки в течение 1 ч пробы вынимаются из соляной ванны и охлаждаются на воздухе. Из середины лепестков пробы вырезаются образцы для механических испытаний, Трефовидная

Проба, отлитая в песчаную форму, после полного охлаждения и очистки от пригара подвергается отжигу при

920 С в Течение,2 ч, а образцы, изготовленные из нее, закалке от 900 С

Способ дисперсионного упрочнения отливок из конструкционных сталей, включающий расплавление металла, его перегрев, модифицивование элементами, образующими карбонитриды, заливку в формы и охлаждение, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности, пластичности и ударной вязкости стали без последующей.термообработки, расплав охлаждают с температуры заливки до температуры перлитного превращения со скоростью 150-650 С/с,„ выдерживают при этой температуре до полного выделения карбонитридов, а дальнейшее охлаждение отливки проводят на воздухе.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, в качестве элементов, образующих карбонитриды, используют элементы из ряда: ванадий, титан, цирконий, ниобий, алюминий, вольфрам, хром, гафний и тантал совместно с углеродом и азотом в их стехиометрическом .соотношении, а общее количество вводимых элементов выдерживают в пределах О, 1-1,5Х от массы обрабатываемого расплава.