Способ графитизирующего отжига чугунных отливок

 

Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов, в частности, может быть использовано для графитизирующего отжига чугунных отливок с целью снятия отбела. Цель изобретения - повышение качества отливок и производительности процесса. Способ включает циклический нагрев до 950 - 1050°С, между циклами производят подстуживание на воздухе до 450 - 550°С и окончательное охлаждение производят на воздухе. Время нагрева в каждом цикле устанавливают равным 3 - 5 с со скоростью в области фазовых превращений не менее 100°С/с, а количество циклов нагрева выбирают от 3 до 5 в зависимости от массы и конфигурации изделий. Продолжительность процесса при этом составляет не более 50 с. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) 1) 4 С 21 D 5/00, 5/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 1353123/23-02 (22) 30.12.87 (46) 15.12.89. Бюл. 11 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им. В.П.Вологдина (72) Г.ф.Головин, Н.В.Зимин, Е.М.Иевлев и Т.Г.Крестьянинова (53) 621.785 377(088.8)

I (56) Авторское свидетельство СССР

N 460307, кл. С 21 D 5/04, 19/3. (54) СПОСОБ ГРАФ11ТИЗИРУЮЩЕГО ОТЖИГА

ЧУГУННЫХ ОТЛИВОК (57) ИзоЬретение относится к термической обработке металлов и сплавов, Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов и может быть использовано преимущественно для графитиэирующего отжига чугунных отливок с целью снятия отбела.

Цель изобретения — повышение качества отливок и производительности процесса.

Индукционный циклический нагрев под графитиэирующий отжиг ведут до о температуры в каждом цикле 950-1050 С, подстуживание между циклами осуществляют на воздухе до 450-550 С. При этом время нагрева в каждом цикле должно составлять 3-5 со скоростями в областИ фазовых превращений не менее

100 С/с, а количество циклов нагрева

2 в частности может быть использовано для графитизирующего отжига чугунных отливок с целью снятия отбела. Цель иэоЬретения — повышение качества отливок и производительности процесса.

СпосоЬ включает циклический нагрев до

950-1050 С, между циклами производят подстуживание на воздухе до 450-550 С и окончательное охлаждение производят на воздухе. Время нагрева в каждом цикле устанавливают равным 3-5 с со скоростью в оЬласти фазовых превращений не менее 100 С/с, а количество циклов нагрева выбирают от 3 до 5 в зависимости от массы и конфигурации изделий. Продолжительность процесса при этом составляет не более 50 с.

1 э.п. ф-лы 1 табл. выбирают равными 3-5 в зависимости от массы и конфигурации изделия.

Нагрев до таких температур за такое время (со скоростями в оЬласти фазовых превращений 100 С/с) в первом цикле приводит к созданию в нагреваемом слое дополнительных внутренних напряжений Il рода, инициирующих возникновение повышенного числа центров графитизации в образующемся аустените и спосоЬствующих ускорению его распада при охлаждении. Последующие циклы нагрева обеспечивают максимальную полноту графитиэирующего отжига отЬеленного слоя и наиЬолее полное снижение

его твердости.

Данные экспериментальных исследований сведены в таблицу.

1528799

Исходя из приведенных данных таблицы следует, что нагрев в каждом цикле до температур, превЬ!шающих 1050 С, приводит к возникновению оплавления в дефектных участках нагреваемого слоя (в местах пор, газовых пузырей, легкоплавких эвтектик и т.д.), нагрев до температур меньших 950 С заметно замедляет процесс графитизации.

Подстуживание между циклами до темо ператур выше 550 С приводит к замедлению процесса графитизации отбелено ного слоя, а до температур ниже 450 С повышает энергоемкость процесса от- 15

Жига

При продолжительностях нагрева в каждом цикле меньших 3 с возрастает опасность образования трещин в отливках, а сам процесс становится трудно- 20 управляемым. При продолжительностях нагрева в каждом цикле больших 5 с резко возрастает глубина нагреваемого слоя, а значит, и энергоемкость процесса, следовательно, снижается про- 25 изводительность процесса и его качество.

35 1. СпосоЬ графитиэирующего отжига чугунных отливок, включающий циклический нагрев до 950-1050 С, промежуточное подстуживание и окончательное охлаждение на воздухе, о т л и ч а ю40 шийся тем, что, с целью повышения качества отливок и производительности процесса, нагреву подвергают локальные участки поверхности в течение 3-5 с, подстуживание осуществляют

45 до 450 550 С.

2. СпосоЬ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что количество циклов выбирают равным 3-5.

При количестве циклов нагрева меньше трех не обеспечивается требуемая твердость отжигаемого слоя, а при количестве циклов нагрева больше пяти циклический нагрев под графитизирующий отжиг становится нецелесообразным, Пример. По предлагаемому способу оЬработана партия литых чугунны:. подшипниковых щитов электродвигателей типа АИ70, АИ80, АИ90, АИ100 с исходной твердостью подвергаемых обработке поверхностей 52-54 единицы HRC (514534 единицы НВ).

Опыты проводились на чугуне марок

СЧ18-СЧ20 (Ar,, =610-630 С).

Нагрев осуществлялся специальным индуктором от машинного преобразователя мощностью 100 кВт на частоте

8000 Гц. После трехциклового нагрева йо режиму T„ =1050-1080 С, ь„ 5 с, То =500 С, ц =4 с твердость подвергае мых обработке поверхностей снизилась до 79-89 единиц НКВ (148-180 единиц

НВ). Все крышки подверглись механической оЬраЬотке резанием и показали хорошую обраЬатываемость.

По известному спосоЬу изделие про- гревается в печи полностью. Поэтому происходит оЬщее снижение механических свойств изделия, ухудшается качество поверхности, неизбежен разЬрос свойств в пределах одной садки, что приводит к сохранению в части деталей остатков нераспавшегося цементита.

Предлагаемый способ позволяет применить локальный отжиг только тех мест, где производится механическая обработка резанием. Свойства остальной части деталей не ухудшаются. Повторяемость режима нагрева и его автоматизация позволяют получить стабильные результаты во всей партии деталей.

Предлагаемый способ является новым в практике изготовгения и термической обработки чугунных отливок, Обеспечивая высокую производительность и стабильность процесса термической обработки, данный способ резко повышает культуру производства позволяет автоматизировать процесс термической obраЬотки и встроить его в оЬщий непрерывный цикл изготовления деталей. формула изобретения

1528799

Режимы отдига

Структура Твердость, НВ

Перлит+феррит :у 180

>160

30-40

То же 40

30-40

3 190

30-40

x 160

30-40

:у140

30-40 а140

30-40

140

30-40

r 100

30-40

30-40

Следы цемента

Известный

Редактор Н,Недолуженко

Тираж 530 Подписное

Заказ 7616/23

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101

Предлагаемый

Т =1000С, |, =4 с, Т„„„

=500 С, п=з

Т =4 с

=500 С, п=4

Т„=1000 С, Т=4 с, Т „„ =

=500 С, п=5

n=4, Т||=1 000 С ° 1о =500 С „=3 с п=4, T|, =1000 С, 1-о =500 С л

|к=5 с п=4, !! =5 с! T „=1000 С, T =45UîС о

n=4 Т„=1000 С, T =550 С, |,„=5 с п=4, T„ =1000 С Тк=1050 0! ! !|=5 с

n4 !! =5 c! T =550 С! л . „o, Tu=950 С

Длительность процесса, С

30-40

Составитель Т.Бердышевская

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Васильева