Способ термической обработки чугуна

 

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЧУГУНА, преимущественно с вермикулярным графитом, включающий многократный нагрев, промежуточное охлаадение и окончательное охлаждение на воздухе, отличающийс я тем, что, с целью повышения ударной вязкости, пластичности и обеспечения технологичности процесса , нагрев ведут до температуры 10-15° С, промежуточное охлаждение до температуры А +30-60 С, а при температурах нагрева.и промежуточного охлаждения проводят выдержку .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

»»ЛИ

РЕСПУБЛИК (19) (11) . З(Я) С 2 1 D 5 0 0

»»»»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0h6V СВЩфЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

f 21) 3325562/22-02 (22) 11.08.81 (46) 30.04.83, Бюл. 9 16 (72) Л.А.Солнцев и Л.Л.Костина (71) Харьковский автомобильно-ptoрожный институт им. Комсомола Украины (53) 621.785.369:669.131.89(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 395448, кл. С 21 D 5/Об, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 368337, кл. С 21 0 5/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

В 395449, кл. С 21 D 5/00, 1971. (54)(57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОВРАБОТКИ ЧУГУНА, преимущественно с вермикулярным графитом; включающий многократный нагрев, промежуточное охлаждение и окончательное охлаждение на воздухе, о-т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ударной вязкости, пластичности и обеспечения технологичности процесса нагрев ведут до температуры

A - 10-15 С промежуточное охлажс.(1 н. дение до температуры Ас„ +30-60 С, -а при температурах нагрева и проме- жуточного охлаждения проводят выдержку.

1 1014933 2

Изобретение относится к термичес«ние и окончательн кой о нчательное охлаждение на ко обработке металлов, а именно тер- воздухе нагрев ев ведут до температу,мообработке чугуна с вермикулярным ры А -(10 — 15 С графитом. с„ — — ), промежуточное охлаждение до температуры A" +(30Наиболее распространенными вида- 600С, а при темпе а при температурах нагрева и см+ ми термической обработки чугуна 5 промежуточного го охлаждения проводят являются отжиг и нормализация, в выдержку. частности нормализация из межкрити Промежуточное охлаждение по ст— ческого интервала. а, живание) в межкритический интервал л

Известен способ нормализации от- до температур A +(30-60 0С с„- обесивок из высокопрочного чугуна с 30 печивает перерас р п еделение легирующих ое перемешивание шаровидным графитом, включающий наг- элементов и тонкое рев, выдержку и охлаждение на воэ- ферритных и аустенитных областей. духе, в котором нагрев производят После охлаждения аустенит превраща-. в межкритический интервал темпераи г ется в тростит с соотв соответствующим тур Aс, Ас 11) повышением свойств.

Однако для чугуна с вермикулярным графитом такая обработка недос- Способ осуществляют следующим таточна, так как не позволяет получить химическую и структурную одно- Проводят термическую обработку чуродность, а, следовательно, и высо- 20 гУна с вермикУлЯРным гРафитом. кие свойства. Химический состав .чугуна приведен

Известен также способ термообра- а табл ° 1. Исходная структура матри ботки отливок из чугуна с шаровид- zest перлитоферритная, термическую ным графитом, включающий двойную обработку чугу-на с вермикулярным нормализацию и отпуск, в котором графитом осуществляют по следующим первую нормализацию проводят при Реж : двухкратный нагрев до 8800С

820-880 С, вторую при 810-850og p2) с промежуточным охлаждением до

Указанная обработка повышает хи- 850 830 и 780 С режимы(1, 2, 3), мическую и структурную однородность а также двухкратный нагрев до 910 матрицы и свойства чугуна. Недостат- с промежуточным охлаждением до ком ее является необходимость 30 850 С (Режим 4). Время выдержки обтрехкратного нагрева, связанная с Раэцов при температурах нагрева трехкратной загрузкой и выгрузкой и подстуживания составляет 60 мин. деталей иэ печи. Термическую обработку осуществляют в

Наиболее близким к предлагаемому камерных rre ax. по технической сущности и достигае- 35 Режимы термообработки приведены мому результату является способ термоциклической обработки высокопроч- ИзУчение микРостРУктУРы и свойСтв ного чугуна, включающий многократ- чугуна B ОбРазцах,.обработанных по ный нагрев со скоростью более 300/мин укаэанным Режимам, показало, что и последующее охлаждение, в котором 40 структура матрицы всех образцов нагрев производят до температур, (кроме 4-го режима) состоит из феррина 30-350 выше температуры т. Ac„, та (от 30 до 50%) и тростита больа",охлаждение ведут сначала на воз- шой степени дисперсности. духе до температур на 30-50 С ниже Обработки с подстуживанием до температуры А<.,а затем со скоростью. 45 780 и 830 С (режиьы 3 и 2) не обеспревышающей скорость нагрева (3). . печивает достаточного прохождения

Недостатками данного способа диффузионных процессов и не дает являются нетехнологичность, состоя- существенного повышения ударной вязщая в необходимости многократного кости, нагрева и охлаждения чугуна, свя- Обработка (по режиму 4) с нагрезанная с многократной загрузкой вом до 910 С дает очень незначительи выгрузкой деталей ограничение

l ное количество феррита (3-5%) в струкскоростей нагрева и охлаждения, свя" туРе чугуна и, вследствие этого, занное с ограничением веса садки, недостаточно высокую пластичность. выбора агрегата и установкой спе- Микроструктура и механические циальных охлаждающих вентиляторов. 55 свойства чугуна с вермикулярным графитом приведены в табл, 3, Цель изобретения — повышение

Максимальные э начени я вя э кости ударной вязкости, пластичности чу- и пластичности получены в результате гуна с вермикулярным графитом, а термообрабо вки с промежуточным охлажтакже обеспечение технологичности 60 дением до средних температур межкрипроцесса. тического интервала (режим 1) .

Поставленная цель достигается Обработка чугуна с вермикулярным согласно способу термической обра- графитом по способу-прототипу дает ботки чугуна, включающему,многократ- повышенное содержание. твердой составный нагрев, промежуточное охлажде- 6,5 ляющей в структуре матрицы (95-98%

1014933 тростита) . Поэтому чугун после такой обработки имеет низкую пластичность..

Предлагаемый способ термической обработки чугуна более технологичен, Таблица1

Si

Элемент С

Содержание, Ъ . 3, 33- 2;03,35 2,6

0,6- 0,055- 0,003- 0,025 Ф0,05 %0,05

0;8 0,066 0,006 0,035

Таблица 2

Первый нагрев.

Промежуточное охлаждение

Второй нагрев. Режим

Предлагаемый

Ы50 С, 1 час, 8300 С

88о С, 1 ч

880 С, 30 ин

780 С

850 С, 910 С-, 30 мин

910 С, 1 ч

Прототип

930 С, 60 мин

930 С, на воздухе до

6800С, затем до 20оС

Таблица 3

Ударная

Микроструктура

Относительное

Температурный режим обработки, С

99 и/п

Дж см>

8-15 8-15

8-12

6-8

5-6

П р и м е ч а н и е. T — тростит, Ф вЂ” феррит, П - перлит.

ВНИИПИ Заказ 3137/23 Тираж 568 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная,4

880, 850, 880

880, 830, 880

880, 7ЫО,. Ы80

910, 850, 910

930, 2и, 930

Исходное состояние т+Ф

Т+Ф

Ф+Т

Т+Ф

Т+Ф

П + Ф а также позволяет. повысить пластичность и ударную вязкость чугуна с вермикулярным графитом по сравнению со способом-прототипом в 2-2,5 раза.

43-46

30-35

18-20

35-40

20-25