Способ изготовления корпусных отливок из конструкционных сталей

 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к литейному производству корпусных отливок для высоких давлений. Цель - повышение пластичности и ударной вязкости при сохранении прочности. Способ включает заливку в форму, центрифугирование при коэффициенте гравитации 90 - 120, затвердевание, охлаждение и двукратную закалку. При этом нагрев под повторную закалку проводят до Ас<SB POS="POST">3</SB> + (10 - 25)°С с выдержкой 60 - 80% от времени полной аустенитизации. Способ позволяет повысить коэффициент использования материала до 50 - 70% и снизить трудоемкость изготовления деталей. 1 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 0 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729744/02 (22) 16.08.89 (46) 07.08.91. Бюл. N. 29 (71) Центральный научно-исследовательский институт металлургии и материалов (72) В.Т.Желтышев, В.И.Ясногородский, А,M.Òîëñòîâ и В.Г.Сорокин (53) 621.785,79 (088.8) (56) Кремер M.À. Фасонное литье из легированных сталей. — M,: Машиностроение, 1964, с. 74 — 75.

Нехендзи Ю.А, Стальное литье. - M,, Металлургиэдат, 1948, с. 428-429. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСНЫХ ОТЛИВОК ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ

СТАЛЕЙ

Изобретение относится к металлургии, в частности к литейному производству корпусных отливок, эксплуатируемых при высоких импульсных давлениях.

Цель изобретения — повышение пластичности и ударной вязкости при сохранении прочности.

Пример. Сталь марки 38ХНЗМФЛ выплавляют в индукционной печи ИСТ-0,06.

По завершении периода плавления температуру расплава поднимают до 16401650 С. проводят окончательное раскисление стали силикокальцием и выдают металл в разогретый до 800-900 С поворотный крановый ковш вместимостью 800 кг.

Заливку проводят при температуре стали в ковше 1530-1540 С в металлические облицованные формы. вращающиеся со

„.,Я.) „, 1668412 А1 (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к литейному производству корпусных отливок для высоких давлений, Цель — повышение пластичности и ударной вязкости при сохранении прочности. Способ включает заливку в форму, центрифугирование при коэффициентс гравитации 90--120, затвердевание, охлаждение и двукратную закалку. При этом нагрев под повторную закалку проводят до Асз+ (10-25)"С с выдержкой 60 — 80% от времени полной аустенитизации. Способ позволяет повысить коэффициент использования материала до

50 — 70% и снизить трудоемкость изготовления деталей, 1 табл, скоростью 250 — 300 об/мин, После завершения заливки скорос1ь вращения увеличивают и варьируют в пределах 660 — 1000 об/мин, что соответствует К = 70-130 и по истечении времени, необходимого для эатвердевэния и охлаждения отливки до 800—

900"С. вращение прекращают. После этого форму раскрывают, извлекают из нее отливку и подают в печь для проведения гомогенизации. Гомогенизацию осуществляют в течение 10 ч при 1100 С, Закалку проводят дважды: первую с охлаждением в масле от

860 С, при повторной (дополнительной) закалке температуру аустенитизации вапьировали от Асз -20 С до Асз 40 С, т.е, от

750 С до 810 С (точка Асз для выбранной марки хромоникельмолибденовой конструктивной стали составляет 770 С), э время выдержки изменяют от 2 до 5 ч, 1668412

Для данной марки стали время полной аустенитизации при температуре Асз+20 С составляет 5 ч. Завершают термообработку отпуском отливок при 200 С, Для сравнения проводят механические испытания образ- 5 цов, вырезанных из тех же отливок, но подвергнутых термообработке по режимам известного способа (закалка): нагрев до

870 С, выдержка 3 ч, охлаждение в печи до

735 С, выдержка 2 ч, охлаждение в воде 15 10 мин, на воздухе 5 мин, в масле 1 мин, двойной отпуск при 200 С, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе.

Определение предела текучести оог и относительного сужения проводят на уни- 15 версальной испытательной машине, а ударной вязкости — на маятниковом копре марки

МК-30. Испытания проводят по стандартным методикам. Результаты экспериментов приведены в таблице.

При К = 90 — 120 и применении двойной 20 закалки с температурой нагрева при повторной закалке 780 — 795 С Ace/10-25"С) и выдержке при этой температуре 3 и 4 ч, т.е, 60 и 80% от времени полного аустенитного превращения, при указанных температурах 25 относительное сужение, характеризующее пластичность стали в 3, 4 раза выше, а ударная вязкость при -50 С в 1,7 раза выше, чем при использовании известного решения.

Предел текучести азу не изменяется, т.е. 30 прочность стали практически остается на прежнем уровне.

Уменьшение времени выдержки до 2 ч, т.е. до 40% по сравнению с требуемым для полной аустенитизации, приводит к сниже- 35 нию всех механических характеристик (и прочности, и пластичности), поскольку при этом после закалки образуется недостаточное количества мартенсита. Увеличение времени выдержки до 5 ч исключает эффект 40

"неполной" закалки. При более низкой температуре аустенитизации, равной 750 С (Асз-20 С), ввиду образования после закалки структуры верхнего бейнита не достигаются требуемые значения прочности, пластичности и ударной вязкости.

Повышение температуры аустенитизации более, чем на 25 С, до 810 С снимает эффект "неполной" закалки. При К больше

120 отливки поражаются горячими трещинами, наблюдается небольшой рост прочности при снижении пластичности и ударной вязкости. При К меньше 90 наблюдается снижение значений всех свойств, Повышение пластичности материала заготовок в 3,4 раза, а ударной вязкости при

-50 С в 1,7 раза по сравнению с известным способом позволяет использовать предлагаемый способ для изготовления корпусных отливок из конструктивных сталей, работающих в тяжелых условиях высоких импульсных давлений.

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить КИМ (коэффициент использования материалов) до 50 — 70% исключить применение дорогостоящих поковок, в

2-3 раза снизить трудоемкость изготовления деталей, высвободить дефицитное ковочное оборудование.

Формула изобретения

Способ изготовления корпусных отливок из конструкционных сталей, включающий заливку в форму, центрифугирование, затвердевание и охлаждение отливки в поле центробежных сил и закалку, отличающийся тем, что, с целью повышения пластичности и ударной вязкости при сохранении прочности, заливку и затвердевание отливки проводят в облицованной металлической форме при коэффициенте гравитации, равном 90 — 120, а после закалки осуществляют дополнительную закалку от температуры

Асз+(10 — 25) С с выдержкой 60-80% от времени полного аустенитного превращения при этой температуре.

1668412

О сЧ

О сЧ

° В л

Ю О . 4 O

Ch Ch с

Q o л л о о

ОЪ о

В ° о о

ФЪ сЧ л

Ю О Ю

«» л о

Ю сЧ

С 4 аО

С»4

В Л о о

C)

00 с»ъ о сч

° ° о о съ О о о

C) о

C) сЧ л

ФФЪ о

° В о о

ВФ а0

V O, м с»

В о с ъ л о о о

Ю Ю

Ю о"

C) сЧ сЧ

Ю о.Ф с»а

C) с

C) В

ФФЪ

° » л

С 4

В

ФО сч о и

°, л Ю о

Ф о

CO

CO л

C) о.

ФФЪ сО с 4 о о л со О о

»

ФЧ о

ФФЪ

C)

СО

О

Ю

»О

Ch сЧ

C»I

Ъ

В

М Ф 3/Ъ

"О

В л с»\

С4

ОЪ

О Ю

О о л

Ю

ЧЪ о

С- сЧ

v о ю

О с 4

ФЧ

СЪ О сЧ о

МЪ

lll о

a»l

Ю с4 с. сч

1 о ь

Ch сч о о с

С 4

Ю

OО

C)

Cl сЧ

Ю

Ъ

С 4 ь

ВЪ с 4

О

О сч о

Г

Ю о ю со»О.о

Ю

С 4 с Ф

Ю О сЧ !

О

СФ о

ФФЪ

Ю О

,О о о о сО

Ю ь с ъ о о о

Ф о

Ю о о сО сО

Ф и Ф

М с»Ъ

t»

f са, сaaI Х о о

Ъ CO

ФВ л

ФФЪ

<ТФ л о л

СО са

О (э-)

Ig

j Г йи

О

caI с- Ю.

t4 Оъ с; о

tf

ЪФ

О

С»»» о

CO

Ю со с О ВЪ сч

Ф о о о о сЧ с Ъ Ф an О

О с»

О

О

Ц