Способ термической обработки чугунных центробежнолитных труб

Способ термической обработки чугунных центробежнолитных труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И-C-А-Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик п1685705

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 190478 {21) 2610081/22-02 с присоединением заявки 1 4о (23) Приоритет— (51)М. Кл.2

С 21 0 5/04

С 21 Р 9/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.785.3 (088 ° 8) Опубликовано 1509.79. Ь оллетань М 34

Дата опубликования описания 1809.79 (72) Авторы изобретения п.м. двоскин, с.м. двоскин и А.r . лисняк (71) Заявитель липецкий металлургический завод свободный Сокол (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЧУГУННЫХ

ЦЕНТРОБЕЖНО-ЛИТЫХ ТРУБ

Изобретение относится к металлургии н может быть использовано при изготовлении центробежно-литых чугунных труб.

Характерной особенностью чугунных труб, отливаемых центробежным способом в охлаждаемые формы, является наличие на их наружной поверхности непосредственно после литья слоя отбела (цементита) толщиной от 1 до

3 мм. Для устранения этого отбела путем разложения цементита предусмотрен графитиэирующий отжиг.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ термической обработки (нормализации) чугунных центробежно-литых труб, согласно которому трубы нагревают до 920-950 С, выдержив ают при этой т емперат ур е 2030 мин и затем охлаждают на воздухе (1) .

Недостаток данного способа состоит В тому что Он приводит к снн- 2д жению прочности труб. Последнее связано с тем, что при нагреве отливок до 920-950оС, выдержке и последующем охлаждении во внутренних слоях происходит распад перлита с образованием феррито-графитной структуры.

Одновременно наблюдается увеличение размеров первичных включений графита за счет наслаивания на него графита, образующегося в результате распада цементита.

Целью изобретения является повышение прочности труб.

Цель достигается тем, что в способе термической обработки, в ключающем нагрев труб до 920-950 С, выдержку при этой температуре в течение

20-30 мин и охлаждение на воздухе, в течение процесса нагрева, выдержки и охлаждения в полость трубы подают хладагент, прн этом температуру внутренней поверхности поддерживают в интервале 200-300 С. В качестве хладагента применяют водовоздушную смесь.

Поддержание температуры внутренней поверхности труб в интервале

200-300 С обеспечивает получение в средних и внутренних слоях трубы температуры, не превышающей 500оС, и в указанных слоях отливки исключается распад перлита н рост включений графита. При этом разложение цементита на наружной поверхности труб обеспечивается как н в известном способе.

685705 ру6, к г/мм

Вариа ль цер

P нос202-227 156-181 128-136

201-207 158-166 140-144

205-209 164-169 143-149

214-217 171-174 152-160

220-226 179-186 171-176

228-255 185-190 181

939 897

932 310

928 300

925 250

921 200

914 190

42-45

46-48

48-50

49-51

49-53

44-49

Тираж 653 Подписное

UiiHHI1H Заказ 5413/30 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Предлагаемый способ был опробован при отжиге труб диаметром

300 мм и длиной 6 м н методической отжигательной печи, Сразу же после загрузки в отжигательную печь н полость труб с помощью специальной форсунки начинают подавать нодовоэдушную смесь. Давление воздуха в смеси поддерживается на уровне

5 ати; расход воды 0,06-0,3 м /ч.

Из таблицы видно, что распад перлита и нежелательный рост графита н средних и внутренних слоях труб исключается лишь при поддерживании температуры внутренней поверхности труб ниже 300 С. Нормальное разложение цементита на наружной поверхности труб обеспечивается при температуре внутренней поверхности отливок не ниже 200 С. При черезмерном охлаждении внутренних слоев трубы ниже 200 С (вариант 6) значительно снижается температура наружных слоев (ниже 920 С), в результате чего о часть цементита на наружной поверхности отливок остается неразложившейся, что приводит к повышению поверхностной твердости и снижению прочности труб. При поддержании на внутренней поверхности труб темпера" тур в интервале 200-300 С (варианты

3, 4 и 5) полностью разлагается весь цементит на наружной поверхности отливок, а в средних и внутренних слоях сохраняется литая структура серого феррито-перлитного чугуна. Максимальное увеличение прочностных свойств до 25% (42-45 кг/мм - — модуль кольцевой прочности труб по известному способу и 48-53 кг/мм — по предлагаемому способу) приходится на отливки, внутренняя понерхность которых охлаждается до.200300 C ..

Время выдержки труб н печи отжига при 945 С 25 мин. Замеры температур о по слоям производятся с помощью специальных термопар, находящихся н теле трубы.

Результаты испытаний приведены в таблице (нариант Р 1 — обычный отжиг: Р 2-6 — с охлаждением внутрен— ней поверхности труб) .

Проведенные испытания показынают, ЗО что предлагаемый способ отжига по сравнению с известным позволяет достаточно просто и легко повысить прочность центробежно-литых труб эа счет предотвращения н процессе отжиЗ5 га распада перлита и роста включений графита но внутренних слоях труб в процессе их отжига. Повышение прочности труб с помощью описываемого способа отжига позволяет уменьшить толщину стенки отливаемых труб примерно на 5Ъ.

Формул а и э обр е те ни я

1. Способ термической обработки чугунных центробежно-литых труб, включающий нагрев до 920-950 С выдержку и охлаждение на воздухе, отличающийся тем,что, с целью повышения прочности, в процессе нагрева выдержки и охлаждения в полость трубы подают хладагент, 50 при этом температуру внутренней поверхности поддерживают в интервале

200-300 С .

2. Способ по и. 1, о тл и ч а юшийся тем, что в качестве хлад55 агента используют водоноэдушную смесь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иванов В.Г. и др, Проиэводстgp но чугунных труб. Металлургия, 19 75, с. 125-127.