Способ графитизирующего отжига отливок из белого чугуна
СПОСОБ ГРАФИТИЗИРУЩЕГО ОТЖИГА ОТЛИВОК ИЗ БЕЛОГО ЧУГУНА, включающий нагрев до температуры первой стадии графитизации, выцержку , ox Iaждeниe до температуры второй стадии графитизации, выдержку, охлаждение , отличающийся тем, что, с целью повьпиення механических свойств и ускорения процесса отжига, при вьдержке на первой стадии графитизации через отливки пропускают постоянный ток плотностью от О, 37-10 до 0,5-10 А/см в течение 4-5 ч. (Л CZ
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК
g ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР 110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3675072/22-02 (22) 14, l2.83 (46) 15.06.85. Бюл. Ф 22 (72) А.А. Рыжиков и В.А. Коровин (71) Горьковский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. А.А. Жданова (53) 621.785.377(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 55004, кл. С 21 D 5/00, 1938. Лахтин Ю.М., Леонтьев В.П. Материаловедение. М., "Машиностроение", 1980, с. 155-156. „„SU„„11 1 А (54)(57) СПОСОБ ГРАФИТИЗИРУКП1ЕГО ОТЖИГА ОТЛИВОК ИЗ БЕЛОГО ЧУГУНА, включающий нагрев до температуры первой стадии графитиэации, выдержку, охлаждение до температуры второй стадии графитиэации, выдержку, охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств и ускорения процесса отжига, при выдержке на первой стадии графитизации череэ отливки пропускают постоянный ток плотностью от 0,37 10 до 0,5 ° 10 A/ñì в течение 4-5 ч. 1161571 Изобретение относится к способам термической обработки чугунов и может быть использовано при отжиге белого чугуна на ковкий. Цель изобретения — повышение механических свойств и ускорение процесса отжига. H р и м е р 1. Иэ белого чугуна следующего химического состава, 7: С 2,45; Si 1,15; Мп 0,4; Cr 0,05; Fe остальное, изготавливали образцы диаметром 30 мм и длиной 400 мм. Образцы нагревали до 960 С, при достижении этой температуры через образцы пропускали ток s течение 5 ч до полного разложения цементита. Затем образцы охлаждали до 730 С, выдерживали 8 ч, далее охлаждали на воздухе. Результаты обработки приведены в табл.1. ,Пропускание постоянного тока через отливки во время первой стадии отжига воздействуют на электромиграцию углерода. Углерод в твердом 25 растворе аустенита находится в ионном состоянии. Бпагодаря этому в поле постоянного тока углерод перемещается от анода к катоду. В результате направленного перемещения 30 углерода увеличивается вероятность встречи его с эародыпами, благодаря чему улучшаются условия дорастания их до критических размеров. Механизм действия электрического тока на чугун можно рассматривать с точки зрения электронной теории металлов следующим образом. Направленный поток электронов нарушает локальные концентрации свободных электронов, ускоряет 4g движение их s определенном направлении, которые при этом будут быстрее идти на образование графита. При нропускании тока через чугун распределение концентрации углерода по отноше- 4 нию к неуглероженному участку, которым является область цеменита, становится ассиметричным, что ускоряет процесс диффузии углерода. Из табл. 1 видно, что оптимальной является плотность тока от 0,37 10 до 0,5 ° 10 А/см . Уменьшение плотности тока, меньше 0,37 ° 10 А/си приводит к тому, что в структуре имеется остаточный цементит, уменьшается относительное удлинение и прочность на разрыв. В табл. 1 (строка 5) приведены соответствующие свойства образцов из того же чугуна и обработанных в той же печи без пропускания тока (прототип). Пример 2. Образцы, изготовленные из того же чугуна, нагревали до 960 С и при достижении этой температуры через образцы пропускали ток, меняя время выдержки образцов на первой стадии отжига согласно табл. 2. Затем охлаждали образцы до 370 С, выдерживали при этой температуре 8 ч, выгружали и охлаждали на воздухе. Из табл. 2 видно, что оптимальной продолжительностью выдержки образцов под током на первой стадии является время 4-5 ч. Уменьшение времени ниже 4 ч приводит к тому, что в струк. туре остается цемент, уменьшаются относительное удлинение и прочность на разрыв. Увеличение времени выдержки более 5 ч ведет к значительному укрупнению зерна аустенита и снижению механических свойств чугуна, кроме того, нецелесообразно как с экономической, так и с технологической точки зрения. В табл. 2 (строка 5 и 6) приведены соответствующие свойства прототипа. Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение механических свойств отливок, сокращение продолжительности графитизирующего отжига белого чугуна на ковкий. 1161571 Та блица 1 Строка, Плотность Сила йФ тока, тока п/п А/см . 10 Структура 119 Гф 8,9 Граз 45-50 Ц 4-6 Ц 20000 Фе 1 0 25 8,5 33,5 134 Гф 9 Граэ 25-35 Ц следы Фе 42,9 13,5 0,37 45,6 15,5 44,4 14,8 0,43 0,5 Прототип (без тока) 52,5 2,5 Та блица 2 Время выдержки, ч Строка, 11 -11 и/п Структура BB кг ммг Гф 9 Граз 25-30 Ц 6-8 Цп 6000 Фе 129 9,5 39,0 1 36 42,6 12,3 141 44,1 14,0 130 36,0 11,5 Гф 7, 8 Граз 26-35 Ц 15-18 Цп 6000 Фе 129 52,5 5 (прототип) 2,5 10 (прототип) Гф 9 Граз 35-45 Фе 126 10,8 38,5 Составитель И. Липг рт Редактор. Н. Киштулинец Техред Т.Фанта Корректор M. Самборская Заказ 3940/32 Тираж 553 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 C3„ Р) кг ,,мг 141 Гф 9 Граз 30-35 Фе 139 Гф 9 Граз 25-30 Ф" ГФ 7-8 Граз 23-35 129 Ц 15-18 Ц 6000 Фе Гф 9 граз 30-35 Ц следы Фе Гф 9 Граз 25-35 Фе Гф 9 Граз 30-45 Фе