Способ отжига высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

 

1. СПОСОБ ОТЖИГА ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ ., с феррито-перлитной металлической основой, включающий гомогенизацию , охлаждение до температуры эвтектоидного превращения, вьщержку , охлаждение до 600-650 С, вьщерж ку, охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и снижения порога хладноломкости, гомогенизацию ведут при 830-900 С 2-4 ч. 2.Способ по П.1, о т ли ч щ и и с я тем, что,при наличии в исходной металлической основе 50% или более феррита гомогенизацию ведут при 830-860 С. 3.Способ по П.1, отлича (П ющийся тем, что при наличии в исходной металлической основе менее 50% феррита -гомогенизацию ведут при 870-900 с.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ Я

РЕСПУБЛИК (Sl)4 С 21 D 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Г

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3524550/22-02 (22) 22.12.82 (46) 30.09.85. Бюл. У 36 (72) Н.Н.Дронюк, В.А.Эксанов,А.М.Хамбазаров, В.И.Литовка, М.В.Волощенко, А.И.Великий, М,И.Аксенов, В.Г.Кострица, В.М.Русин и В.Н.Талько (71) Институт проблем литья АН УССР и Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева (53) 621.785.377(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 368337, кл. С 21 D 5/00, 1970.

Микшта В.И. и NHKHITa М.С; Механические свойства чугуна с шаровидным графитом. Сб. "Прогрессивные процессы в литейном производстве .

Новосибирск, 1977, с. 140-143. (54)(57) 1. СПОСОБ ОТ1КИГА ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИÄÄSUÄÄ 1182085 А

ТОМ., с феррито-перлитной металлической основой, включающий гомогениэацию, охлаждение до температуры эвтектоидного превращения, выдержку, охлаядение до 600-650 С, выдери" ку, охлаждение на воздухе, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и сникения порога хладноломкости, гомогени зацию ведут при 830-900 С 2-4 ч.

2. Способ по п.1, о т л и ч а.ю шийся тем, что,при наличии в исходной металлической основе

50Х или более феррита гомогенизацию ведут при 830-860 С.

Ct

3. Способ по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что при наличии в исходной металлической основе менее

50Х феррита .гомогениэацию ведут при

870-900 С.

i 1820

Изобретение относится к термической обработке,а именно к способам термической обработки высокопрочного чугуна с шаровидным графитом„

Целью изобретения является повышение ударной вязкости и снижение порогd хладноломкости.

Металлическая основа высокопрочного чугуна (ВЧ) в литом состоянии характеризуется структурой и хими- 10 ческой неоднородностью, что обуславливает низкую его пластичность. С целью улучшения пластических свойств и хладостойкости высокопрочного чугуна проводят отжиг, включающий гомогенизирующую обработку. Гомогенизирующая обработка обеспечивает более равномерное распределение кремния по всему объему металлической основы, увеличивает однородно Tb 20 структуры зерен, выравнивает концентрации вакансий в результате самодиффузии атомов железа, а также измельчает кристаллические зерна феррита, Скорость прохождения указанных процессов при гомогенизации зависит от соотношения доли перлита и феррита в исходной металлической основе и при прочих равных условиях эти процессы происходят быстрее в случае

I наличия преимущественно ферритной металлической основы (наличие феррита равно или более 50 ) и, наоборот, замедляются в случае наличия исходной, преимущественно перлитной, металлической основы (наличие феррита менее З5

50 ). В связи с. этим температуру гомогениэации следует выбирать в зависимости от исходной металлической основы, а именно при наличии преимущественно ферритной металлической основы температуру гомогенизации выбирают . в интервале 830-860 С, а при наличии преимущественно перлитной металлической основы -винтервале. 870-900 С.

1 15

Особенность структуры ВЧ в литом виде состоит также в том, что графит., шаровидной формы окружен ферритной оболочкой, обогащенной на границе с, графитом, кремнием и магнием. Фер. ритная оторочка, обогащенная кремнием, с.ущественно понижает пластичность.

85 г

ВЧ как при нормальной, так и при низкой температурах. Устранить ее вредное влияние возможно перераспределением кремния и магния в металлической о нове эа счет гомогенизирующего отжига.

Концентрация кремния в ферритной отсрочке (в матрице на границе с вклю-. чениями графита шаровидной формы) тем выше, чем бол ше перлитной составляющей в металлической основе и, наоборот, тем меньше, чем больше ферритной составляющей в металлической ос— нове, Пример. Пробы из высокопрочного чугуна пяти плавок, химический состав которых указан в табл. 1, получали отжигами по режимам, соответствующим предложенному cïîñoáó и способу-прототипу. Отжиг плавки

ВЧ-i по способу-прототипу (режим 1): о включая нагрев до 970 С, выдержку

Ь

10 ч, охлаждение до 770 С, выдержку

10 ч, охлаждение с печью до 620 С, далее на воздухе. Отжиг по предложенному способу проводили по двум режимам: режим 2- нагрев до 860оС, выдержка 3 ч, охлаждение до 740 6, выдержка 4,5 ч, охлаждение с печью до 620 С, выдержка 1 ч,далее на воздухе; режим 3 — нагрев до 900 С, выдержка 3 ч, охлаждение до 740 С, выдержка 4,5 ч, охлаждение с печью о до 620 С, выдержка 1 ч, далее на воздухе.

На образцах без надреза размером

10х10х55 мм, вырезанных из клиновидных отожженных проб, определяли ударо ную вязкость при +20 С и при минусовых темп е рат урах. Значения ударной вязкости приведены в табл. 2.

Порог хладноломкости высокопрочного чугуна, обработанного по способупрототипу, составляет -40 С, à IIO о предложенному способу -60 С.

Таким образом, предложенный cIIoсоб отжига высокопрочного чугуна с шаровидным графитом повышает ударную вязкость и снижает порог хлад»" ноломкости, что позволяет испольэовать его для отливки деталей, работающих в условиях Крайнего Севера.

1 182085

Та бли4а

Условное обозХимический состав чугуна Ж

МеталличесС общ

Cr

Мп кая начение плавки основа в литом состоянии

2,37 0,43 0,041 0,091 0,014 Фе 40

2 ° 24 0,36 0,046 0,065 0,021 0,059 0 ° 050 Фе 80

2,63 0,22 0,028 0,059 0,037 0,100 0,030 Фе 80

3,46

ВЧ-1

3,61

3,58

1,95 0,30 0,065 0,078 0,021 0,066 0,053 Фе 30

3,43

0,100 0,030 Фе 30

2,12 0,30 . 0,060 0,072 0,030

3,62

Таблица 2

Условное обоэУдарная вязкость, - 10 Дж/м

2 при С

Режим отжига начение плавки

0 -20 -40 -60 -75

4,2

6,3

9,1

ВЧ-1

2,7

ВЧ-2

13,5

8,9

13,0

13,3

13,6

9,6

6,6

9,8

ВЧ-3

4,3

ВЧ-4

9,8

10,9

ВЧ-5

6,4

9,7

11,3

12,2

9,6

Составитель И.Липгарт

Редактор Н.Швыдкая Техред R.Кастелевич Корректор М.Демчик

Заказ 6069/26 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВЧ-2

ВЧ-3

ВЧ-4

ВЧ-5

3

13 ° 9

10,4

11,0

11,2

10,8

11,7

9,1

7,1