Способ нормализации отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

Способ нормализации отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

° нв

+ 6" ™ю» теи ичесмил е елчо-теи цgg

Оп ИСАН

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сещиалистических

Реслублик

<11>706455

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву в 395448 (22) Заявлено120778 (21) 2642135/22-02 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 301279. Ьюллетвнь Но 48 (51)М. Кл.2

С 21 D 5/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.785,,375:669„136 ° 8 (088,8) Дата опубликования описания 301279

Л.A. Солнцев, T,Ë. Миняйло, A,М, Петриченко| В ° А ° Коляда и Ф,И. Яковлев (72) Авторы изобретения (Харьковский моторостроительный завод Серп и Молот

71) Заявители и .,арьковский автомобильнс-дорожный институт (54) СПОСОБ НОРМАЛИЗАЦИИ OTJIHBOK ИЭ ВЫСОКОПРОЧНОГО

ЧУГУНА С ШАРОВИДНЬ)М ГРАФИТОМ!

Изобретение относится к области усовершенствования способа нормали зации отливок иэ высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Известен способ нормализации отливок иэ высокопрочного чугуна по ,основному авт, св, Ð 395448, включающий нагрев до температур, лежащих в интервале А" -Ac", выдержку с„с1 | и охлаждение на воздухе (1).

Отливки, обработанные таким способом нормализации., обладают определенной совокупностью механических свойств: прочности, пластичности и ударн0й вязкости ° Однако при высоких значениях пластичности (относительнОе удлинение d = 7-15%) и ударной вязкости (аи = 4,5-9,0 кгм/см ) прочность получается недостаточно высокой (предел прочности..при растя.жении < = 60-65 кг/мм ) и, наоборот, при повышенных значениях прочности пластичность и ударная вязкость значительно понижается до величин

6 = 6-10%, à à < = 4, 0-5, 0 кгм/cM ° и

Особенно зтОт йедостаток. оказывается при обработке чугунов, легированных медью, никелем, молибденом и другими элементами, Так, высокопрочный чугун, легированный медью с содержанием ее до 0,8-1%, после норма- лизации известным способом имеет следующие механические характеристики: предел прочности при растяжении бВ= 62-78 кг/мм ; относительное удлинение д =1,5-3,0%. Аналогичные результаты получены и при нормализации

16 иэ межкритического интервала чугунов, легированных другими элементами, т.е. и для легированных чугунов обработка известным методом нормализации не обеспечивает достаточно высокого запаса вязкости и пластичности.

Это объясняется тем, что при известном режиме нагрева происходит недостаточно полное перераспределение кремния и легирующих элементов в

2О матрице и сохраняются сравнительно крупные области с большим содержани ем кремния, что вызывает опасность хрупкого разрушения чугуна, уменьшение скорости нагрева чугуна до межкритического интервала температур также не приводит к устраке .ию укаэанных недостатков так как сохраняется ликвационная неоднородность, свойственная литому состоянию, Кроме

30 того, при обработке легированного

706455 чугуна легирующие элементы задерживают протекание ферритизации матрицы чугуна, необходимой для повышения пластичности и ударной вязкости °

Цель изобретения - повышение ударной вязкости и пластичности при сохранении высоких значений прочности, преимущественно легированного чугуна

Поставленная цель обеспечивается тем, что в процессе нагрева дополни- тельно осуществляют предварительную выдержку продолжительностью 15-60мин н о ,при температурах ниже A на 10-50 С.

Описываемый способ нормализации включает нагрев до температур ниже

Aci на 10-50 С, т,е, до 750-800 С, вйдержку при этой температуре 1560 мин, дальнейший нагрев до температур лежащих в критическом интерва ле (Ac -А " ), выдержку при данной

1 1 температуре (О, 5-3 ч) и охлаждение на воздухе с произвольной скоростью.

Время первой выдержки определяется химсоставом чугуна и размерами отливок: с увеличением размеров отливок и содержания легирующих элементов (медь, молибден и др) время выдержки также увеличивается (в сторону большего значения), а повышенное содержание кремния способствует уменьшению этой выдержки (до меньшего значения величины), Нагрев чугуна до первого интервала температур способствует распаду. перлита и ферритизации матрицы, На-. чальная степень распада перлита . наблюдается при темепратуре непосред- З5 ственно перед критической точкой

A в интервале на 10-50 С ниже этой

С1

И точки. Нагрев ниже, чем до (Ac

50 С), требует для ферритизации матрицы черезмерно длительных выдержек 40 что экономически нецелесообразно, При нагреве до температуры выше, чем до (А „ - 10 С), при неизбежных колебаниях химического состава чугуна имеет место переход. через критическую 45 температуру,что является недоступным иэ-эа снижения ударной вязкости чугу= на после термической обработки, Выдержка в течение 15-60 мин приводит к тому, что перлита в структу- 5() ре чугуна практически не остается.

Выдержка менее 15 мин. сохраняет еще достаточно большое количество перлита,,а более 60 мин незначительно изменяет структуру и является нецеле- у сообразной, При дальнейшем нагреве с переходом через критическую точку образование аустеннта происходит только в малоуглеродистом феррите.Это спо. собствует более тонкому перераспределению кремния и легирующих элементов и,следовательно, повышению ударной, вязкости и.пластичности. Структура такого

I чугуна состоит из феррита,армированного твердыми и прочными участками удлиненной формы продуктов распада аустенита,например,сорбита, Способ нормализации опробован на отливках из высокопрочного чугуна следующего химсостава: углерод 3,403,45Ъ, кремний 3,10-3,20Ъ, марганец 0,50-0,65Ъ, магний 0,07-0,075Ъ, сера и фосфор до 0,01Ъ, а. также на чугунах такого же состава, но легированных медью 0,8-1,0Ъ, Примеры осуществления способа, 1. Первый нагрев до 760 С и выдержка в течение 30 мин; второй нагрев до 850 С, выдержка в течение 1 ч и охлаждение на воздухе.

Механические характеристики этих образцов следующие: предел прочности при растяжении <>В= 78 кг/мм, относительное удлинение д = 12-15Ъ, ударная вязкость с3 = 10-11 кгм/cM

2. Первый нагрев до 790 С и выдержка при этой температуРе 30 мин, дальнейший нагрев до 860 С и выдержка 1 ч с последующим охлаждени- ем на воздухе, Полученные механические характеристики этих образцов: предел прочности при растяжении 5В= 80 кг/мм, относительное удлинение d ==11-13Ъ, ударная вязкость О н = 9-10 кгм/см, 3. Высокопрочный чугун того же состава, но легированный медью 0,81,0Ъ; первый нагрев до 760 С и выдержка при этой температуре 45 мин, дальнейший, нагрев до 840 С, выдержка 1 ч и охлаждение на воздухе, Механические характеристики этих образцов следующие: предел прочности при растяжении бв = 78 кг/мм, относительное удлинение <=. 6-8Ъ, ударная вязкость a„=5-6 кгм/см

Испытания показывают, что при сравнительно высоких значениях прочности ударная вязкость и пластичность для нелегированных чугунов повышаются в 1,2-2;О раза, а для легированных чугунов - в 2,5-3 раза, Формула изобретения

Способ нормализации отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом по авт, св. М 395448, отличающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и пластичности при сохранении проч ности, в процессе нагрева дополнительно осуществляют выдержку продолжительностью 15-60 мин ри температурах ниже А< на 10-50 С, Источники информации, 0 принятые во внимание при эксйертиэе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 395448, кл, С 21 D 5/00, 1974, T аж 653 Подписное.

НИИПИ Заказ 8166 23 филиал ППП Патент, г,, Ужгород, ул. Проектная,