Способ термической обработки высокохромистого чугуна

Способ термической обработки высокохромистого чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: металлургия, машиностроение , производство литых деталей из износостойкого чугуна с содержанием 17- 23% хрома. Сущность изобретения: литую заготовку отжигают при 1150-1200°С. После охлаждения отливки дважды нагревают до 830-850°С и охлаждают вместе с печью до 720-730°С, а до 620-600°С - со скоростью не выше 20°С/ч. Окончательное охлаждение осуществляют на воздухе. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 D 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 1

1(, )

Ql

6д

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862850/02 (22) 11.06.90 (46) 23.05,92. Бюл. М 19 (71) Белорусский политехнический институт (72) О.С.Комаров, Н.М,Боярчук и Д.О.Комаров (53) 621.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1413146, кл, С 21 D 5/04, 1988, Изобретение относится к металлургии и машиностроительной промышленности, а именно к производству отливок из износостойкого высокохромистого чугуна, Литые детали из высокохромистого чугуна широко используются при изготовлении быстроизнашиваемых деталей горной техники. Их применение в машиностроении ограничено плохой обрабатываемостью чугунов этого класса. С целью улучшения обрабатываемости резанием литые заготовки подвергают термической обработке, включающей отжиг при 1150 — 1200 С и отпуск при 680 — 700 С с последующим охлаждением со скоростью 20 — 30 С/ч до 600 С и далее — на воздухе. Такая термическая обработка позволяет снизить твердость заготовок с

57 — 60 НРС до 30 — 32 HPC и существенно улучшить обрабатываемость резания. Тем не менее она остается неудовлетворительной, что затрудняет применение серийных станков-автоматов для обработки машиностроительных заготовок.

Цель изобретения — дальнейшее улучшение обрабатываемости за счет снижения твердости, достигаемого путем совершенствования режима термической обработки.

„, Ы„, 1735389 А1 (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ВЫСОКОХРОМИСТОГО ЧУГУНА (57) Использование: металлургия, машиностроение, производство литых деталей из износостойкого чугуна с содержанием 17—

23% хрома, Сущность изобретения: литую заготовку отжигают при 1150 — 1200 С. После охлаждения отливки дважды нагревают до 830 — 850 С и охлаждают вместе с печью до 720-730 С, а до 620-600 С вЂ” со скоростью не выше 20 С/ч. Окончательное охлаждение осуществляют на воздухе, 2 табл, Сущность изобретения заключается в том, что высокохромистый чугун, содержащий 17 — 23% хрома, отжигают при 1,1501200 С и охлаждают на воздухе, затем дважды снова нагревают и охлаждают, причем нагрев ведут до 830 — 850 С, охлаждение до 720-730 С проводят с печью, а до 600620 С вЂ” со скоростью не выше 20 С/ч.

Литые заготовки из высокохромистого чугуна, содержащего 17 — 23 мас.% хрома, загружают в печь, нагревают до 11501200 С, выдерживают несколько часов (время выдержки растет с увеличением массы заготовки) и извлекают на воздух, затем снова загружают в печь и проводят термоциклирование, в ходе которого находящиеся в печи отливки нагревают до 830-850 С и охлаждают вместе с печью до 720 — 730 Ñ и далее до температуры 620 — 600 С со скоростью не выше 20 С/ч. Термоциклирование проводят дважды. В результате проведения первого цикла твердость снижается до 29 — 31 НРС. а после второго она составляет 27 — 28 HPC. ВХЧ с такой твердостью может обрабатываться с большими скоростями резания, 1735389

Таблица1 а блица

Результаты экспериментов по определению граничных температур термоциклирования приведены в табл,1, B ходе экспериментов на дилатометре определяли температурный интервал а- у превращения при охлаждении и нагреве для трех марок. чугунов с различным содержанием хрома. При термоциклировании должно полностью протекать а — y превращение при нагреве и у-й превращение при охлаждении, в результате чего создается предпосылка для образования зернистого перлита, обеспечивающего хорошую обрабатываемость резанием. Скорость нагреваохлаждения образцов в интервале

600 — 800 С составляла 20 С/ч.

Как следует из результатов табл.1, нагрев до 850 С обеспечивает завершение а у превращения для всех марок чугунов.

B процессе охлаждения у — а превращение начинается при 720 — 730 С и заканчивается при 600-620 С для различных марок чугуна. Именно в этом интервале необходимо обеспечить такую скорость охлаждения, которая позволяет гарантированно получать в структуре зернистый перлит. Это обеспечивается регулированием скорости охлаждения в указанном интервале температур. Влияние скорости охлаждения в интервале эвтектоидного превращения и термоциклирования для различных температур отжига на твердость образцов и их обрабатываемость резанием ИЧ270х18 приведены в табл. 2.

5 Как следует из данных, приведенных в табл.2, отжиг при 1150 — 1200 С и термоциклирование образцов при условии их охлаждения в интервале 730 — 600 С со скоростью не выше 20 С/ч обеспечивает минимальную

10 твердость чугуна и его хорошую обрабатываемость резанием.

Специально поставленная серия экспериментов, в ходе которой термоциклирование проводили 4 раза, показала, что 3 и 4

15 цикл не оказали заметного влияния на твердость образцов, в связи с чем для практического применения можно рекомендовать двухкратное термоциклирование.

Формула изобретения

20 Способ термической обработки высокохромистого чугуна, преимущественно содержащего 17 — 23 / хрома, включающий отжиг при 1150 — 1200 С, последующий нагревиохлаждение,отличающийся тем, 25 что, с целью улучшения обрабатываемости резанием, нагрев и охлаждение осуществляют дважды, причем нагрев ведут до 830850 С охлаждение до 720-730 С проводят вместе с печью, а до 620 — 600 С вЂ” со скоро30 стью не выше 20 С/ч, 1735389

Продолжение табл.2

Способ

Твердость, HPC

Температура отжиге, С

Период стойкости резцов, Ч

То же

1150

30.25

10

1175

25

10

1200

25

10

Сильное окисление и коробление образцов

1225

П редлагаемый

1150 С+ отпуск при 700 С и охлаждение до 600 С

7,2

20

Известный

Скорость ох- Цикл термолаждения в циклирования интервале

730-600 С

34

31

29

29

27

29

39

38

28

28

27

28

38

37

36

34

29

28

28

26

27

1,9

1,9

4,6

4,8

6,8

7,4

7,4

8,2

7,4

8,2

2,1

2,6

4,5

4,7

7,0

7,2

7,3

8,0

7,5

8,3

2,3

2,9

4,6

4,8

7,1

7,2

7,4

7,9

7,5

8,1