Способ термической обработки отливок из среднеуглеродистых сталей

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при термическойобработке отливок преимущественно из среднеуглеродистых кремниймарганцевистых сталей. Цель изобретения - повышение трещиностойкости отливок при сохранении прочностных свойств, Способ термообработки отливок включает аустенизацию, выдержку, охлаждение и отпуск, причем охлаждение отливок толщиной от 20 до 100 мм из аустенитного состояния ведут со скоростью 2-14°С/с, обратно пропорциональной толщине отливок так, что с увеличением толщины на каждые 20 мм скорость охлаждения в указанном интервале снижают на 2-3°С/с. Данные параметры охлаждения обеспечивают формирование феррито-квазиэвтектоидной структуры, 1 табл.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s is С 21 0 1/78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4646762/02 (22) 06.02.89 (46) 23.05,91. Бюл. М 19, (71) Днепропетровский металлургический институт (72) И .Е. Долженков, А.Н. Лещенко, О.С. Хусид, А.П. Клименко и Ю.С. Дворядкин (53) 621.785.08(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1301856, кл, С 21 О 1/78, 1985. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ОТЛИВОК ИЗ СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТЫХ

СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при термической обработке отливок

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при термической обработке отливок, преимущественно из среднеуглеродистых кремниймарганцевистых сталей.

Цель изобретения — повышение трещиностойкости при сохранении прочностных свойств отливки.

Среднеуглеродистые кремниймарганцевистые стали склонны к осевой и зональ-ной ликвации, В осевой, зоне отливок в зависимости от их толщины содержание углерода и некоторых легирующих элементов может повышаться в два и более раза, что обуславливает значительную неравномерность свойств в периферийных и осевой зонах отливок, а также увеличивает склонность их к трещинообразованию.,, Ы„„1650729 Al преимущественно из среднеуглеродистых кремниймарганцевистых сталей. Цель изобретения — повышение трещиностойкости отливок при сохранении прочностных свойств, Способ термообработки отливок включает аустенизацию, выдержку, охлаждение и отпуск, причем охлаждение отливок толщиной от 20 до 100 мм из аустенитного состояния ведут со скоростью 2 — 14 C/ñ, обратно пропорциональной толщине отливок так, что с увеличением толщины на каждые

20 мм скорость охлаждения в укаэанном интервале снижают на 2 — 3 С/с. Данные параметры охлаждения обеспечивают формирование феррито-квазиэвтектоидной структуры. 1 табл, Экспериментально установлено, что если с повышением толщины литой заготовки (отливки) от 20 до 100 мм скорость охлаждения из аустенитного состояния снижать от

14 до 2 С/с, причем с увеличением толщины на каждые 20 мм скорость охлаждения в укаэанном интервале снижать на 2-3 С/с, то для отливок различной толщины распад переохлажденного аустенита происходит по одному механизму с образованием диспергированной феррито-квазиэвтектоидной структуры. обеспечивающей высокую равномерность свойств в направлении толщины отливки и полное отсутствие трещин.

Если охлаждение производить со скоростью более 14 C/с, то в отливках даже толщиной 20 мм часть переохлажден ного аустенита распадается по промежуточному механизму с образованием бейнита, что мо1650729 жет вызвать образование трещин и снижает пластичность и вязкость стали. Если охлаждение проводят со скоростью менее 2 С/с, то не обеспечиваются требуемые прочностйые характеристики изделия, Если с повышением толщины отливки на каждые 20 мм скорость охлаждения снижают менее чем на 2 С/с, то в осевой зоне происходит образование бейнита, приводящее к возникновению трещин, при этом увеличивается неоднородность свойств в направлении толщины отливки. Если с повышением толщины отливки на каждые

20 см скорость охлаждения снижают менее чем на 2 C/с, то в осевой зоне происходит образование бейнита, приводящее к возникновению трещин, и при этом увеличивается неоднородность свойств в направлении толщины отливки. Если с по, вышением толщины отливки на каждые

20 мм скорость охлаждения снижает более чем на 3 С/с, то не обеспечиваются требуемые прочностные свойства отливки.

Пример . Отливки различной толщины из стали 27С ГТЛ подвергают термической обработке в соответствии с известным и предлагаемым способами.

При реализации известного способа отливки толщиной 20, 60 и 100 мм нагревают до 920 С, выдерживают из расчета 2,5 мин на 1 мм толщины, охлаждают с одинаковой скоростью до 680 С, производят при этой температуре изотермическую выдержку с последующим охлаждением на воздухе и подвергают ступенчатому отпуску с последовательным понижением температуры в интервале от Ац — (10 — 30) С (630 — 650 С) до

Аг1 (80 — 100) C и(566 580 C)

Часть отливок толщиной 20, 60 v 100 MM также подвергают аустенитизации по описанным режимам, а охлаждение проводят дифференцированно для отливок каждой толщины. Так, отливки толщиной 20 мм охлаждают со скоростью 14 С/с, а с увеличением толщины на каждые 20 мм скорость

5 охлаждения снижают на 2 — 3 С/с, что составляет при охлаждении отливок толщиной

60 мм 8-10 С/с, а 100 мм 2 С/с.

Регулировку скоростей охлаждения в указанных диапазонах осуществляют с по10 мощью водовоздушного охлаждения путем изменения процентного соотношения вода — воздух. Далее отливки подвергают отпуску при 600 С (предлагаемый способ).

После полной термообработки отливки

15 исследовали на наличие трещин, изучали механические свойства.

Режимы обработки и свойства отливок из стали 27С ГТЛ приведены в таблице.

Анализ результатов исследований пока20 эывает, что оптимальные режимы предлагаемого способа (режимы 2, 4, 5, 7) по сравнению с известным позволяют при до- . стижении требуемого комплекса механических свойств значительно повысить

25 трещиностойкость изделий.

Формула изобретения

Способ термической обработки отливок

30 из среднеуглеродистых сталей, преимущественно легированных марганцем и толщи. ной 20 — 100 мм, включающий аустенизацию, выдержку, охлаждение и отпуск, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

35 трещиностойкости при сохранении прочностных свойств, охлаждение ведут со скоростью 2 — 14 С/с,обратно пропорциональной толщине отливки, причем с увеличением толщины отливки на каждые 20 мм скорость

40 охлаждения в указанном интервале снижают на 2 3îC/C