Способ термоциклической обработки отливок из серого ферритного чугуна

Способ термоциклической обработки отливок из серого ферритного чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАЙИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и 697 57 6

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.0278 (21) 2584530/22-02 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

С 21 Р 5/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (З) УДК 621. 785.

369 669 131 7 (088.8) Опубликовано1 5.1179, Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 1511.79

{72) Авторы А .А . Баранов 1 A .Ã . Êîëåñíè÷eêêo, В .Ю. Слюсарев, изобретения P.А.Рудникова и A ..H ..Цурий

{71) Заявитель

Краматорский индустриальный институт (54) СПОСОБ ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ОТЛИВОК ИЗ СЕРОГО фЕРРИТНОГО ЧУГУНА

Изобретение относитс я к области термической обработки мелких отливок в кокиль, предназначенных для работы в условиях повышенных механических и эксплуатационных нагрузок. В современном машиностроении производят термическую обработку деталей из серого, ковкого и высокопрочного чугуна для снятия внутренних напряжений,(0 а также для снижения твердости и облегчения процессов механической обработки.

Известен способ термоциклической обработки высокопрочного чугуна, включающий в себя многократный нагрев со скоростью выше 30 С в мин и последуюа щее охлаждение, нагрев производят до температур на 30-50 С выше точки Ас а охлаждение ведут сначала на воздухе до температур на 30 — 50 С ниже а точки А>, а затем со скоростью, пре1 вышающей скорость нагрева (1) .

B известном способе обработкУ чугуна ведут с высокой скоростью нагрева (выше 30о С в мин), что не обеспечивает растворения графита в аустените, а также усложняет технологический и зоцес = из-за цв ухстадийного охлаждения, Изв степ также способ термзциклической обработки чугун а, включающий в себя многократные нагрзвы со скоростью вьые 30 С в мин и последующее охлаждение, нагрев проводят до температур на 50 — 200 C выше точки Ас>, а охлаждение ведут сначала н, воздухе до температур на 50-200 С ниже точки Ан, а затем — в воде (2) .

Известный способ термической обработки предназначен для чугунных отливок, полученных в песчаных формах при умеренных скоро" тях охлаждения.

Термоциклическую обработку чугуна ведут с высокой скоростью нагрева, что не обеспечивает растворения графита в аустените и получение округлой формы графита, тем самым не обеспечивается повышение механических свойств чугуна. Отсутствие защитной среды не исключает обезуглероживание и окисление чугуна. Кроме того, в известном способе охлаждение ведут в двух средах, сначала на воздухе, а затем в воде, что усложняет технологический процесс.

Целью изобретения является повышение механических и зксплуатационных свойств мелких отливок из серого ферритного чугуна с межденд697576

Образе Циклы Химический состав, Ъ

1"Г Л I

5 3, 53 2, 55 0,62 0,206 0,054 39,9

3,53 3,39 0,58 0,203 0,054 28,5

3, 53 2,25 0,89 0,101 0,021 31,4

3,53 2,54 0,62 0,189 0,051 24,9

3,30 2,45 0,60 0,10 0,06 20

Исход

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 6877/19 Тираж 653 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ритным точечным графитом, полученным отливкой в кокиль.

Это достигается тем, что в известном способе, включающем в себя многократный нагрев выше, точки Ас на

50-200 С и охлаждение на воздухе, отливки нагревают в защитной среде со скоростью 6-10 град/мин, выдерживают 10-18 мин, охлаждают до 650 С со .скоростью 30 — 35 С/мин. Термоциклическую обработку ведут в защитной оболочке заполненной, например, песком.

Многократные нагревы выше точки

Ac> и охлаждения приводят к накоплению пористости вследствие чередования процессов растворения и выделения графита и вызывают необратимое ьувеличение объема.

При нагреве в защитной среде со скоростью 6-10 С/мин до 950 †10 С прежде всего растворяются мелкие 20 точечные графитные включения, которые образуются при большей скорости охлаждения чугуна в кокиле, что приводит к образованию пор. Выдержка при указанных температурах в течение 25

10 †мин обеспечивает более полное растворение мелкого. графита с соответствующим увеличением количества пор и их размеров. Скорость охлаждения чугуна больше скорости нагрева в 3-5 раз.

Чугун со скоростью 30-35 С/мин охлаждают до 650 С, при этом на

Термоциклическая обработка мелких кокильных отливок из серого чугуна с междендритным точечным графитом на ферритяой основе обеспечивает получение округлых компактных графитных включений, что повышает прочность на растяжение в 1,2-2,0 раза, по сравнению с кокильным чугуном„ не прошедшим термоциклирование.

Способ термоциклической обработки отливок из серого ферритного чугуна, 60 преимущественно мелких кокильных, крупных включениях и в порах выделяется графит, в результате чего графит приобретает округлую форму.

Нагрев чугунных отливок производится в защитной среде — в ящиках, заполненных песком, что предотвращает окисление поверхности образовавшихся пор, в которых формируются округлые компактные включения.

Пример. Термоциклическую обраб отк У, состоящую с оотв етств енно из 5,10 и 20 циклов, производят на отливках из серого ферритного чугуна, полученные отливкой в кокиль.

Отливки 16 мм, длиной 100 мм помещают в стальную цельнонатянутую трубу,заполненную песком для предупреждения обеэуглероживания и окисления металла. Торцы труб закрываются боковыми крышками с помощью резьбового соединения. Образцы нагревают в трубах в муфельных печах со скоростью 8 С/мин, до 1000 С с выдержкой при этой температуре

15 мин с последующим охлаждением на воздухе в тех же трубах со скоростью 32 С/мин до 650 С.

Наиболее компактную округлую форму графита с высокими механическими свойствами чугуна получают при проведении 20 циклов .

Результаты термоциклической обработки чугуна, его химический состав и механические свойства приведены в таблице. включающий в себя многократный нагрев выше Ас на 50-200 С и охлаждение на воздухе,отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств, отливки нагревают в защитной среде со ск орос тью

6-10 град/мин, выдерживают 1 0 — 18 мин, охлаждают до 650 С со скоростью о

3 0-3 5 гр ад/ми и .

Г

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

9 39 5449, С 21 D 5/00, 1973 .

2. Авторское свидетельство СССР

Р 41 2226, С 21 12 5/00, 1974 .