Способ обработки чугунных отливок

 

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОМ, ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„125235 (51)4 С 21 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3854124/22-02 (22) 13.02.85 (46) 23.08.86. Бюл. У 31 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В.Г. Горенко, Ю.А. Пронин, П.В, Русаков и И.П. Чичкань (53) 658.5!2(088.8) (56) Автореф. дис.: Исследование и разработка способов устранения остаточных напряжений в сварных конструкциях вибрационным и ультразвуковым погружением.-Киев, 1974.

Патент ПНР 1! 114486,кл. В 22 D 27/08, 1982. (54) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЧУГУННЫХ

ОТЛИВОК, включающий нагрев и вибрацию, отличающийся тем,. что, с целью уменьшения уровня остаточных напряжений, улучшения качества эа счет повышения размерной точности отливок и уменьшения времени обработки, вибрацию осуществляют при температуре 0,92-1,06 от температуры магнитного превращения в цементите железоуглеродистых сплавов.

)252357 сл -Qvlo(ltp.è, 15

25

1!зобретение относится к машиностроению и литейному производству, в частности к вопросу снижения уровня остаточных напряжений и повышения геометрической и размерной точности

-отливок.

Цель изобретения — уменьшение уровня остаточных напряжений, улучшение качества за счет повышения размерной точности отлинок и умень- 10 шения времени обработки.

Сущность способа заключается в

При 210 С н железоуглеродистых сплавах происходит магнитное превращение в цементите. При этой температуре цементит приобретает ферромагнетизм при охлаждении и теряет его при нагревании. Этот процесс происходит в определенном интервале температур и тесно связан с величиной напряжений в материале.

При одновременном протекании н материале отливки процессов нагружения, н нашем случае вибронагружения при резонансных частотах отдельных частей отливок, и перехода материала в ферромагнитное состояние, н нем ин- З0 тенсивно происходят процессы перемагничинания отдельных областей, которые вызывают магнитострикционньге явления.

Так как полнач ориентация в одном направлении достигается при приложе35 нчи небольших величин упругих напряжений, то это снидетельствует о том, что магнитострикция быстро достигает предельных значений. При использовании для нагружения отливок дебаланс40 ных нибровозбудителей материал отливки испытывает циклические нагрузки, которые, имея даже небольшие величины, вызывают в материале, находящемся при температуре, близкой к температуре магнитного превращения в цементите, появление магнитострикционных и механострикционных явлений. Появление этих явлений оказыва50 ет влияние на дислокационное строение материала, вызывает зарождение новых дислокаций, изменяет условия их закрепления и увеличивает скорость их движения под действием внутренних напряжений и статических и динамически: внешних воздействий. Циклическое нагружение дебалансным вибронозбудителем отливок, нагретых до температур, соответствующих 0,96-1,03 температуры магнитного превращения в пементите, способствует повышению скорости релаксации напряжений, уменьшает уроненг ос гаточных напряжений в отл.гвках и повышает их размерную очность.

Если температура нагрева отливок меньше 0,92 температуры магнитного превращения цементита, возникающие в процессе вибрационного нагружения магнитострикционные явления оказыгаются меньшими, чем возникающие н результате вибрации при температуре магнитного превращения, Поэ-,ому скорость релаксации напряжений в этом случае получается значительHо меllüшей. При вибрационном нагружении отливок, нагретых до температуры выше

),06 температуры магнитного превращения цементита, проявление магннтострикционных явлений значительно ослабляется, так как материал переходит слабомагнитное состояние и это значительно уменьшает скорость релаксации напряжений в отливках.

Пример . Исследование влияния известного способа и предлагаемого способа снижения напряжений и стабилизации размерон отливок проводят на отливках корпуса балансира.

Корпус балансира отливают из чугуна. Габаритные размеры отл«вок: диаметр 945 385 мм с преобладающей толщиной стенок 15 MM.

Черновая масса отливок составляет

86 кг. Лолученнь.е при исследованиях данные приведены н таблице. 1 ежимы с обозначением ) и 2 соответстнуюг известному способу, режим 3 пронодят при нагреве отливки до температуры, равной 0,90 температуры магнитного превращения цементита, режим 8 — при температуре отливки, равной 1,09 температуры магнитного превращения цементита, а режимы 4-7 соответстиук1т предлагаемому способу по всем параметрам.

Из приведенных в табггице дагпгых видно, что по сравнении с известным предлагаемый способ позволяет сггизить уровень остаточньгх напряжений от 40,3-42,6 до 27,6-29,8 МПа и уменьшить величину деформации отливок по диаметру 945 мм от 0,23-0,26 до 0,06-0,13 мм. Применение предлагаемого способа позволяет уменьшить длительность вибрационного наг ружеПоказатели

Режим вибрацронной обработки

Величина максимачьных остаточных напряжений v отливках, МПа

57,2 56,9 57,1 57,3 57,0 57,2 57,1 56,9 нагружения, МПа

42,6 40,4 36,7 29,8 28,7 28,3 27,6 35,4

Величина деформации обработанной отливки по диаметру

945 мм после вибрационного нагружения, мм 0,26

0,10 0,08 0,06 0,17

0,23 0,19 0,13

Температура нагрева отливок для вибрационного нагружения, С

216 223 229

370-330 500-420 189 193 206

Отношение температуры нагрева отливок к тем2,332,00 0,90

1,761,57

Пределы частоты вибрационного нагружения отливок

42-48 51-56 33-36 35-37 36-38 37-38 38-39 39-40

0,35

0,25

0,25

0,5 0,4 0,35 0,3 0,3

Заказ 4590/28 Тираж 552 Подписное

Пр I н. -и пп гр. пр — тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Величина мак— симальньгх остаточных напряжений в отливках после вибрационного пературе магнитного превращения в цементите (210 С) Ьтительность вибрациоиного нагружения отливок, ч

125?357 4 ния отливок от 0,4-0,5 до 0,250,3 ч.

О 92 О 98 1 03 1 06 I 09