Способ отжига черно-сердечного ковкого чугуна

Способ отжига черно-сердечного ковкого чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 18с, 12 а № 62921

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. Д. Ассонов

СПОСОБ ОТЖИГА ЧЕРНОСЕРДЕЧНОГО КОВКОГО ЧУГУНА

Заявлено 21 августа 1942 г. за № 54/316859 в Народный Комиссариат среднего машиностроения

Обычный отжиг ковкого чугуна по американскому способу происходит в две стадии. При первой стадии отжига, ведущегося в области высоких температур (950 — 970 ), происходит разложение первичного цементита и цементита, являющегося составляющей ледебурита. При вторичной стадии отжига, происходящего при медленном охлаждении чугуна до температур ниже А», происходит постепенное выделение графита из твердого раствора железа. При этом полный процесс завершается за довольно длительный срок порядка 70 — 100 час.

Разработан ряд методов, значительно сокращающих общее время отжига. Эти методы, главным образом, базируются на повышенной температуре ведения первой стадии графитизации (порядка 1000 ), ускоряющей распад цементита, и ступенчатом охлаждении при второй стадии с точной регулировкой температуры и времени выдержки на каждой ступени. При этом способе в электрических печах небольшой емкости можно точно регулировать температуру и достигать быстрого спада температуры при ступенчатом охлаждении во вторую стадию процесса; отжиг по времени сокращается до 48 — 50 час.

Способ основан на том известном принципе, что графитизация белого чугуна значительно ускоряется с увеличением числа центров кристаллизации графита.

Известно, что повышение способности чугуна графитизироваться можно достигнуть предварительной его закалкой. При закалке, благодаря быстрому охлаждению, в чугуне создаются большие внутренние напряжения, способствующие образованию большого числа центров кристаллизации графита. Устойчивость цементита при этом резко снижается и при последующем отжиге возможно в несколько раз сократить время, необходимое для полного распада цементита при первой и второй стадиях графитизации.

Предлагаемый способ отличается тем, что закалку производят с температуры 950 в воду или масло, нагревают закаленный металл до 950— № 62921

960 и после выдержки при этой температуре от 2 до 4 час охлаждают со скоростью от 5 до 10 в 1 час до 700 и затем дают остывать вместе с печью.

Опыты по настоящему способу производились на разрывных стандартных образцах плавки, имеющей следующий химический состав (в% ):

2,28

1,32

0,42

0,109

0,154

0,051

Углерод

Кремний

Марганец

Сера

Фосфор

Хром

Предварительно перед отжигом, с целью создания центров графитизации, ускоряющих распад цементита при последующем отжиге, образцы были подвергнуты закалке. При этом одна группа образцов подвергалась нагреванию в нефтяной печи до 950 с выдержкой при этой температуре 30 мин и последующей закалке в масле. Вторую группу образцов нагревали в нефтяной печи до 950 с выдержкой 30 мин и подвергая закалке в воде при температуре 30 — 40 .

После закалки в масле и воде образцы проходили, отжиг по следующим трем вариантам.

1-й вариант.

Нагрев до 950 — 960 с выдержкой 1,5 час.

Охлаждение до 760 2 час.

740 „2

720 „2

700 „2

Далее охлаждение вместе с печью.

2-й вариант

Нагрев до 950 — 960 с выдержкой

Охлаждение до 760

700 при 950 †9

760

3 час.

2

Далее охлаждение вместе с печью.

3-й вариант.

Нагрев до 950 — 960 с выдержкой при

Охлаждение до 760 I >

740 I > »

»

» » I >

» I >

950 †9 4 час.

760 2

740 2

720 4

700 4

Далее охлаждение вместе с печью.

После отжига образцы обрабатывались пескоструйным аппаратом, а на головках образцов была замерена твердость по Бринеллю.Далееобразцы подвергались механическим испытаниям на разрыв и анализу микроструктуры, в зависимости от примененного варианта отжига и среды охлаждения при закалке.

Механические свойства чугуна, прошедшие предварительную закалку в масле и последующий отжиг по режиму, указанному в третьем варианте, оказались вполне удовлетворительными, как по показателям № 62921

Предмет изобретения

Способ отжига черносердечного ковкого чугуна с предварительной его закалкой, отличающийся тем, что закалку производят с температуры 950 в воде или в масле, нагревают закаленный металл до

950 — 960 и, после выдержки при этой температуре от 2 до 4 час, охлаждают до 700 со скоростью от 5 до 10 в 1 час и затем дают остывать вместе с печью.

Редактор H. И. Мосин Техред А. А. Камышникова Корректор А. И. Блеус

Формат бум. 70 Q 108 />s

Тираж 200

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Объем 0,26 изд. л.

Цена 5 коп.

Подп. к печ. 23/VIII 1962 г

3ак. 2204/8

Типография, пр. Сапунова, 2. прочности, так и по величине удлинения. Все образцы имели нормальный черносердечный излом.

Образцы, предварительно закаленные в воде после отжига по режиму, указанному в третьем варианте, по прочности были вполне удовлетворительными, однако удлинение этих образцов ниже, чем образцов, прошедших такой же отжиг, но предварительно закаленных в масле.

Понижение показателя удлинения образцов, предварительно закаленных в воде, следует объяснить формой выделения графита.

В образцах предварительно закаленных в воде, как это видно из рассмотрения микроструктур, углерод отжига выделен в форме очень мелких включений, пронизывающих основное ферритное поле. Вследствие большой дисперсности выделений графита относительная площадь, занимаемая графитом, в данном случае значительно больше, чем площадь, занимаемая графитом, когда он находится в виде массивных выделений. Поэтому, в случае .. дисперсного выделения графита, последний в большой степени ослабляет основную ферритовую массу ковкого чугуна после отжига, чем, по-видимому, и нужно объяснить более низкие показатели удлинения образцов, предварительно закаленных в воде, по сравнению с образцами, закаленными в масле.

Предлагаемый способ при проверке в производственных условиях дал вполне удовлетворительные результаты.