Способ получения отливок из высококачественного чугуна
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (ц 4 С 21 С 1/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3431839/22-02 (22) 23.04.82 (46) 07.06.86.Бюл. У 21 (72) В.А.Ильинский (53) 621;795.3(088,8) (56) Васильев Е.А. Отливки из ковкого чугуна.-М.:Машиностроение, 1976, с.86.
Авторское свидетельство СССР
Р 594178, кл. С 21 С l/00, 1978.
ÄÄSUÄÄ 1235912 А 1 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК Н3
ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ЧУГУНА, включающий выплавку, легирование жидкого металла бором, модифицирование, заливку и графйтизирующий отжиг, о т л ич.а ю шийся тем, что, с целью снижения температуры и продолжительности графитизирующего отжига, в качестве исходного чугуна выплавляют серый чугун, модифицирование осуществляют церием в количестве 0,10-0,15Х от массы металла, а бор вводят в ко- . личестве 0,06-0,08Х от массы металла, 3 12
Изобретение относится к литейному производству, конкретно для чугунолитейных цехов, выплавляющих обшчный серый структурно-эвтектический чугун с пластинчатым графитом, для значительного повышения прочностных свойств отливок.
Целью изобретения является снижение температуры и продолжительности графитизирующего отжига.
Использование структурно-эвтектического серого чугуна с ппастинчатым графитом в качестве исходного материала для получения .высококачественного чугуна, благодаря;высокому содержанию в нем углерода и кремния:, обеспечивает протекание графитизации при низких температурах и за короткое время.
Введение бора в количестве 0,060,08 мас.% направлено на подавление кристаллизации пластинчатого графита и превращение серого эвтектического чугуна с пластинчатым графитом в белый, но способный графитизираваться при отжиге. Содержание 0,06-0,08% бора является критическим, при котором еще возможен отжиг чугуна в разумных временных пределах, но недостаточно для гарантированного подавления кристаллизации пластинчатога графита, например, при повышенном содержании кремния в чугуне, Последующее модифицирование 0,10-0,15% церия обеспечивает стабилизацию карбидов, усиливает атбеливающее влияние бора в литье и повышает компактность углерода отжига, Совместное использование бора и церия обеспечивает стабильное получение чугуна с полностью подавленным выделением пластинчатого графита, но не лишенного способности отжигаться, а напротив, с облегченной способность к отжигу.
Последовательная трансформация серого структурно-эвтектического чугуна (с помощью легирования 0,06- — .
0,08% В и мадифицирования 0,10—
0,15% Се) в белый с полностью подавленным выделением пластинчатого графита позволяет путем графитизирующего отжига получать отливки с компактным графитом и высокой прочностью.
При этом исходный серый чугун, идущий 8 -передел,, свободен от ограничений состава, свойственных высокопрочному чугуну с шаровидным графитом и ковкому чугуну.
35912 2
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Структурно-эвтектический серый чугун с пластинчатым графитом электропечной или ваграначной плавки легируют в плавильном агрегате бором в количестве 0,06-0,08% от металлозаварки, Расчет добавки бора ведут только на свежие материалы, так как угар его из возврата незначителен.
Перед выпуском металла из печи в заливочный ковш добавляют редкоземельный модификатор СЦЕМИШ или СИИТМИШ из расчета введения 0,10-0,15% церия.
Литейные формы заливают не позже 520
2S
ЗО
3S
5О
7 мин после усвоения редкоземельного модификатора.
Отливки получают структуру белого чугуна и нуждаются в графитизирующем атжиге для придания им заданных прочностных свойств °
Графитизирующий отжиг отливок производят при 820-850 С в течение 1215 ч. Для получения перлитной структуры после графитизирующего отжига охлаждение отливок производят на воздухе, Для получения ферритной струк- туры после графитизирующего отжига охлаждение отливок сначала производят в течение 2-3 ч в интервале температур 740-710 С, а затем охлаждают на воздухе.
Hp и м е р ° Для получения отливок па предлагаемому способу в качестве исходногс чугуна используют ваграночный чугун, имеющий состав, мас.%:
3,27 С; 2,05 Si 0,71 Мп; 0,12 Сх", 0,14 S, Указанный чугун имеет прочность 5 =219 NHa и отбел по клиноь вай пробе б =0,35 мм. Исходный чугун расплавляют в индукционной печи
ИСТ-016. Расплав легируют в печи бором, модифицируют в ковше церием и разливают фракционно, варьируя содержание бора и церия. Полученным металлам заливают образцы, которые контролируют на "отсер" и подвергают графитизирующему отжигу по режиму: нагрев до температуры 820"850"Ñ в течение 2,5 ч, изотермическая выдержка при этой температуре в течение
13 ч, охлаждение на воздухе ° Образцы атжигают в чугунной стружке дпя уменьшения окисления и обезуглероживания,, Характеристика микроструктуры и механических свойств отлитых образцов при различных вариантах предлагаемого способа приведена в таблице.
1235912! ф
Р»
С»" i ф
Р»
Г» ф
Р
4 ф !
4Ч
МЪ
H а
»Г
I ф ъ н т» о»» о а н (3 й
Я нсвт
h4 3 !" ода н е х
}4 (Й н ф Ж х ох .э
bC 6 Ф:1
Ch
Ъ
СЧ СЧ
Ch
СЧ
СЧ
С Ъ
° » л
СЧ л о
СЧ
A о о о о О СО о о
Ф ° » о . о ь
ССЪ о л о л о о а Ф о о
Ch о о
° » л о о
СЧ
Ф ь
СЧ
Ю о
СЧ
° » о
СЧ СЧ
° » л о о
СЧ
»» о м
Ф о
° » о
C) С Ъ 3
Юь O о о Ф Ф
Ю ° » о о
° Ь о
ai o
К)
° » O о о
СО 0Ъ О О л ° » о о
»»» О1 л»О
° \ л о о л
° Ь
C) 00
ch o
° » O
° СЧ э о в о а м о о
Ю Ю
СЧ . СЧ!
СЧ
I ! л !
° » а
СЧ
an an иЪ сО
СЧ СЧ
Ф ЮЬ
С Ъ С Ъ л ю
СЧ СЧ .А ° Ь м м
»О
СЧ СЧ
Ю ° » м! ф д
t A Р»
I Ж ! н н
l 9 Х ! Ж A ! Р» Р»Ж иоо ! ф Р»
Р М
4 5
1»
Г !!
I B н l
О ф!
О At ж н! ф
Р cJI Я I
ЪР» I
vt
Й ! ч
mt о
Ф!
Б
»о !» I l I Т: !" I ! ЛЖИ I х л Ж Р» 5 он н с» ф и Р Р ф ol 0 CI «» (» ° О Л t» СЧ cv сч с»а сч с»Ъ М л ° » О О О О О О СО О м О1 0 СЪ СЧ СЧ »О Ch ° л ° м о л л л A о о . о о СЧ СЧ СЧ СЧ ° » ° » л ° \ о о о о K 3R и 8 мЗ Й »СЪ t»t л л а со о СЪ О ° « ° ° ФО л л + о о ле » ° an .л л м о о о л . В Ф о о о Ос Cl Ch Ю 1О»О ° » ° » ° » о .о о о о о о Ф Ю ЭВ СЧ СЧ СЧ Составитель 10.Яковлев Техред M.Õoäàíè÷ 1(орректор О.Луговая Редактор Г.Волкова Заказ 3061/23 Тираж 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, И"35, Раушская наб., д. 4/5 й Производственно"полиграфическое предприятие,г.Ужгород, ул.Проектная,4 1 Для сравнения предложенного способа с известным из ковкого чугуна, имеющего химический состав, мас. : 2,6 С; 0,90 Si; 0,54 Мп; 0,08 $; 0,05 Сг, отливают образцы. Чугун перед разливкой легируют в печи 0,035 . бора и модифицируют в ковше алюминием 0,02 и висмутом 0„003 .. Образцы также отжигают в чугунной стружке по режиму: нагрев до 950 С в течение 4 ч, выдержка при 950 С в течение 8 ч, охлаждение до 740 С в течение 3 ч, охлаждение до ?10 С. в течение 4 ч и Далее на воздухе. Образцы имеют ферритную структуру с компактным 235912 графитом и механические свойства бь = 330 МПа, 8=8% и НВ-136, Таким образом, предлагаемый способ получения отливок из высокока5 чественного чугуна позволяет в качестве исходного металла использо" вать обычный ваграночный чугун, не имеющий жестких ограничений по химическому составу, свойственных высокопрочному и ковкому чугунам, но обеспечивает в отливках уровень прочностных свойств, присущих этим высококачественным чугунам при меньших энергозатратах путем уменьшения температуры и продолжительности отжига.
