Способ получения резцов из хромованадиевых чугунов

Способ получения резцов из хромованадиевых чугунов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к производству резцов из хромованадиевых чугунов. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных свойств путем снижения склонности к трещинообразованию при ударных нагрузках и повышения износостойкости. Предлагаемый способ включает заливку чугуна в форму , кристаллизацию, охлаждение до 800-850°С, нагрев до 1210-1220°С токами высокой частоты (ТВЧ), охлаждение со скоростью 10-30°С/с до 500-550°С, далее до комнатной температуры и следующий за этим двукратный отпуск, причем первый длится 1,3-1,5 ч при 540-550°С, а второй - 0,5-0,5 ч при560-570°С. Предлагаемый способ повышает работу, затраченную на разрушение резца, на 27-35%, а износостойкое ь при повышенных температурах увеличивается на 25-40%. 1 з. п. ф-лы, 1 табл. ё

СО!ОЗ COBETCKI

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Sl)5 5 21 0 5/06

ГОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4722445/02 (22) 14,06.89 (46) 23,10.91. Бюл. М 39 (71) Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по добыче полезных ископаемых открытым способом (72)Т. И. Корягина, О. В. Чернецкий и В.Г.Каяткин (53) 621.785.796(088,8) (56) Вопросы производства и обработки стали: Тематический сборник научных трудов.—

Челябинск, ЧПИ, 1983, с. 91 — 95. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗЦОВ ИЗ

ХРОМОВАНАДИЕВЪ|Х ЧУГУНОВ .(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству резцов из хромованадиевых чугунов. Цель изобреИзобретение относится к черной металлургии, в частности к производству резцов из хромованадиевых чугунов.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных свойств путем снижения склонности к трещинообразованию при ударных нагрузках и повышение износостойкости.

Способ осуществляют следующим образом, Чугун марки ЗООХ14ФЗ заливают в керамическую форму. Полученная отливка имеет форму резца с размерами 20 х 25 х 50 . мм.

После кристаллизации и охлаждения до

850 С на поверхности отливку извлекают иэ формы на вибраторе Т-ОР— 170, затем резцы щипцами устанавливают в индуктор ТВЧ и нагревают до 1210-1220 С в течение 3—

3,5 мин. "àòåì охлаждают резец сжатым тания — улучшение эксплуатационных свойств путем снижения склонности к трещинообраэованию при ударных нагрузках и повышения износостойкости, Предлагаемый способ включает заливку чугуна в форму, кристаллизацию, охлаждение до

800-850 С, нагрев до 1210 — 1220 С токами высокой частоты (ТВЧ), охлаждение со скоростью 10 — 30 С/с до 500-550 С, далее до комнатной температуры и следующий за этим двукратный отпуск, причем первый длится 1,3 — 1,5 ч при 540 — 550 С, а второй—

0,5 — O,бч при560 — 570 С. Предлагаемыйспособ повышает работу, затраченную на разрушение резца, на 27-35, а износостойKocl ь при повышенных температурах увеличивается на 25-40; . 1 з. и. ф-лы. 1 табл. воздухом до 500-550 С (в течение 30-50 с) и далее по воздухе до комнатной температуры с последующим погружением его в сосуд . с жидким азотом (до прекращения кипения азота). Далее резцы переносят в отпускную печь с температурой 540-550 С и выдерживают 1,3 — 1,5 ч с последующим охлаждением на воздухе, Затем следует еще один отпуск продолжительностью 0,5 — 0,6 ч при 560—

570 C.

Охлаждение отливок резцов иэ хромованадиевого чугуна до 800 — 850 С способствует сохранению аустенитной структуры с равномерно распределенными в ней карбидными частицами, Охлаждение до более высокой (выше 850 С) температуры нецелесообразно, так как возникают трудности с выбивкой их иэ керамической формы и возможностью изменения при этом геометрии.

Температура охлаждения Ii flae 800 С приВОДИТ K ЧаетИЧНОМУ РЯСПЯДУ аУСтЕНИТЯ На ферритно-карбидную структуру, имеющуIQ пластинчатую форму, что нежелательно, так как последний нагрев осуществляют ТВЧ 5 быстро и при этом не успеет в процессе аустенитизации полностью пройти диффузное перераспределение углерода и легирующих элементов В аустените в поверхноСТНЫХ СЛОЯХ ДЕТЯЛИ, 10

Температура нагрева ТБЧ ниже 12 t0" С

Не ООЕСПЕЧИВЯЕТ ПОЛНОГО РЯСТВОРВНИЯ КЯРбидов ванадия в аустените, необходимых для повышения теплосгойкости чугуна и иэносостойкости при его пс вышенных темпе- 15 ратурах, Нагрев Выше 1220 нежблателен, тяк KBK ВОзникает Опасность Оплявления де тали, а также повышается стабильность аустенита и уменьшается количество мяртенсита, образующегося при охлаждении как 20 до температуры жидкого азота, тяк и при

ОХЛажДЕНИИ ДО тЕМП8Р ГГУРЫ ДВУКРа.. НОГО отпуска 540 — 570 С.

Охляждение с0 с!

10 С/c приводит к распаду аустенита на 25 феррито-карбидную структуру, наличке коТ0Р0А cHIflA

Д8ТЯЛИ.

Охлаждение до темпера гуры жидкого азота (— 196",С) способствует образованию мартенсита иэ ВысоколегирОэанного ауcT8" 35

НИТЯ, ЧТО ПP!fl00PIflT К УВЕЛИЧВНИЮ ИЗНОСОСтойкости при эксплуатации. Охлаждение до более Высоких температур, например до комнатной, не сопровождается образовани9м мартенсита вследствие высокой устойчи- 40

Вости аустенита и мох<ет вызвать увеличение остаточных напряжений в детали, отрицательно влияющих на прочность детали и ударную вязкость чугуна.

При первом отпуске с температуры 540- 45

950 С происходитдестабилиэяция яустенита, который обедняет" я углеродом и карбидообразуюгцими элементами, а в процессе охлаждения от температур отпуска происходит мартенситное преьращение, 50

При втором отпуске при 560 — 570 С в течение 0,5-0,6 ч обряэуегсл еще дополнительное количество мяртенситя и происходит Отпуск мартенситя. Оооязующегося ранее, 55

Продолжительность первого отпуска

1,3 — 1,5 ч способсT8$8T 50l!88 полном l18pQраспределению углерода и легирующих элементов и Образованию 40- 60 h мартенсита, При меньшей продолжитэль 0 ти отпуска (менее 1,3 ч) количество мартенсита уменьшается, что впоследствии отрицательно сказывается на износостойкости резцов, Продолжительность отпуска более 1,5 ч увеличивает длительность процесса термообработки, практически не влияя на количество мартенсита, и, кроме того, может привести к образованию бейнита, уменьшая остаточные напряжения в детали.

Отпуск менее 0,5 ч недостаточен для отпуска мартенсита и снижения уровня Остаточных напряжений. При продолжительности второго отпуска более 0,6 ч происходит снижение твердости на 1 — 2 ед.

HRC.

Температура отпуска менее 540 С не обеспечивает достаточно интенсивного процесса карбидообразования, мартенситное превращение не реализуется в достаточной степени, а при температуре выше

570 С происходит коагуляция карбидов, выделившихся иэ мартенсита, что отрицательно сказывается на износостойкости детали (резца), кроме того, возможен распад остаточного аустенита по первой ступени, что нежелательно. ,Цля внутренних слоев резцов двукратный отпуск при 540 — 570"С сопровождается распадом мартенсита, который образовался из аустенита при охлаждении до температу pII жидкого азота. Образовавшаяся ФКС имеет меньшую твердость и более высокую пластичность по сравнению с мартенситом, присутствующим на поверхности резца, и вследствие этого уменьшается склонность к разрушению детали в процессе эксплуатации при возникновении ударных нагрузок, Одновременно происходящая при отпуске обработка поверхностных слоев на вторичную твердость способствует получению высокой теплостойкости детали и износостойкости ее эа счет высокой твердости.

Режимы обработки и свойства сплава приведены в таблице.

Кяк видно из таблицы, после обработки по предлагаемому способу повышается (на

27 — 35 ) работа, затраченная на разрушение резца, увеличивается износостойкость при повышенных температурах, при этом износ уменьшается на 25-40 при одновременном сокрашении процесса аустенизации в 9 — 10 раз.

Формула изобретения

1. Способ получения резцов из хромованадиевых чугунов, включающий заливку чугуна в форму, охлаждение, извлечение отливки из формы, индукционный нагрев до температур аустенитизации, последующее охлаждение и двукратный высокий отпуск, отличающийся тем, что, с целью

1686009

30 Сi с, далее на воздухе до KoMHBTHblx температур, после чего проводят обработку в жидком азоте, улучшения эксплуатационных свойств путем снижения склонности к трещинообразованию при ударных нагрузках и повышения износостойкости, охлаждение после заливки чугуна в форму ведут до 800-850 С, 5 индукционный нагрев осуществляют до

1210 — 1220 Ñ, последующее охлаждение проводят до 550 — 500 С со скоростью 102. Способпоп.1,отличающийся тем, что первый отпуск осуществляют при

540-550 С в течение 1,3 — 1,5 ч, а второй— при 560-570 С в течение 0,5-0,6 ч.

1Пвнтепьность наСпособ

Рекнн обработан ства вугуна.г

l ервого тпусво

Работа по равруневню обреа" па, Пк р охл, прн эакапке до 500550 с, С/4 окпанпе нв отпнок, С ева пол вавку, S сокоств ервог тпуск

С второго о-, т:ока рого отпуска, повыневтенпера к

6С

1150 В наело

1200

25,5

26,0

1,83

1,88

1,0

560 1,0

570 1,0

550

Составитель И.Филатова

Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий

О

Редактор И.Шмакова

Заказ 3577 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Навеет ный 20

Преппагаеный 850

800

1205 30

1215 35

1220 20

1210 10

1230 5

1220 25

1210 20

1215 20

550

560 . 1 3

560 1,4

570 1,5

560 1,5

560 1,3

560 1,2

560 1,Ь

560 1,5

0,4

0,7

0,6

0,5

0,4

Ci5

0,5

0,6

1,77

1,76

1,63

1,58

1,72

1,58

1,61

1,55

78,5

30,0

35,0

32,5

27,5

35,0

33,5

32,5