Способ производства заготовок из высокопрочного чугуна

 

Использование: изготовление заготовок из чугуна с вермикулярным шаровидным графитом. Сущность изобретения: в расплав чугуна вводят лигатуру с редкоземельными металлами и вторично модифицируют лигатурой А - Si - Са Чугун разливают по формам. После извлечения заготовок из форм их нагревают до температуры 0.77 . 0,85 температуры начала затвердевания чугуна и подвергают винтовой прокатке. При этом степень деформации за один проход составляет 12,5 20%. а максимальная степень суммарной деформации 40 . 50%. 23.ПФ-ЛЫ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации пе натеитам и товарным знакам (21) 5022027/02 (22) 150192 (46) 30.1093 Бюп. Мв 3940 (7t) Московаает институт стали и сплавов (72) Козлов ЙЯ; Воробьев АП„Коган БЛ. Романцев

БА (73) Московсюм тнститут стали и сплавов (54) CAOCOS ЙРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ИЗ

ВЫСОКОЙРОЧНОГО ЧУГУНА

l5ll

l (19) КЦ (11) (51) 5 C21D5 00 CZ1DS

Сущность изобретения: в расплав чугуна вводят лигатуру с редкоземельными металлами и вторино модифицируют лигатурой Af — Si — Са Чугун разливают по формам После извлечения заготовок из форм их нагревают до температуры 0,77 0,85 температуры начала затвердевания чугуна и подвергают винтовой прокатке. При этом степень деформации за один проход составляет 12,5 20%, а максимальная степень суммарной деформации 40

50%. 2 зпф — лы

2001961

Изобретение относится к литейному производству, конкретнее к производству заготовок из чугуна с вермикулярным и шаровидным графитом.

Известен способ производства заготовок из высокопрочного чугуна, включающий ввод лигатуры с редкоземельными металлами (РЗМ), вторичное модифицирование, разливку чугуна по формам и извлечение заготовок из форм.

Однако этот способ не обеспечивает измельчения графита, увеличения доли перлита в чугуне.

Наиболее близким к заявляемому является способ производства заготовок из высокопрочного чугуна, включающий ввод лигатуры с Р3М, вторичное модифицирование лигатурой AI-SI-Са, разливку чугуна по формам, извлечение заготовок из форм.

Но и этот способ не обеспечивает измельчения графита и увеличения доли перлита в чугуне.

В основу изобретения положена задача создания способа, обеспечивающего уменьшение размеров графитовых включений, увеличение доли перлита в структуре чугуна и повышение в результате этого механических GBQAGTB чугуна.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе производства заготовок иэ высокопрочного чугуна, включающем ввод лигатуры с редкоземельными металлами, вторичное модифицирование лигатурой

AI-Si-Са, разливку чугуна по формам, извлечение заготовок, согласно изобретению. после извлечения заготовок их дополнительно нагревают до температуры 0,77.Ä0,85 температуры начала затвердевания чугуна, а затем подвергают винтовой прокатке.

Кроме того степень деформации заготовок за один проход составляет 20...12,5ф,.

Максимальная степень деформации заготовок после всего цикла прокатки при этом составляет 40...50 .

Нагрев заготовок до температуры

0,77...0,85 температуры начала эатвердевания чугуна с последующей винтовой прокаткой обеспечивает повышение прочности заготовок на разрыв примерно на 45 за счет измельчения графитных включений, повышения доли перлита в структуре чугуна, уменьшения размера пластин цементитв в перлите и расстояния между ними, Нагрев заготовок до температуры меньше 0,77 температуры начала эатвердевания чугуна повышает вероятность образования микротрещин в чугуне при прокатке.

Нагрев заготовок до температуры большей 0,85 температуры начала затвердевания чугуна не дает дополнительных

55 преимуществ, но связан с потерями энергии.

Винтовая прокатка обеспечивает объемную деформацию заготовок, что благоприятно для получения в чугуне мелких включений графита шаровидной формы.

При степени деформации заготовок за один проход большей 20 в заготовках образуются микротрещины, что снижает механические свойства чугуна, а степень деформации меньше 12,5 не обеспечивает измельчения графитных включений и получения в чугуне максимально возможного количества перлита, При максимальной степени деформации заготовок после всего цикла прокатки меньше 407 включения графита иэмельчаются недостаточно, не велика доля перлита в структуре, а при степени деформации больше 50 графит в чугуне становится пластинчатым с острыми кромками, что приводит к снижению механических свойств чугуна.

Пример 1. Выплавляют в индукционной печи чугун и при температуре 1753 К выпускают в ковш, на дно которого предварительно укладывают лигатуру с РЗМ марки

ФСЗОРЗМЗО в количестве 1.17; и лигатуру

AI-SI-Са в количестве 0,2 . Затем заливают формы, получая заготовки диаметром 50 мм и длиной 300 мм. После выбивки заготовок их нагревают до 950 С, Температура начала эатвердевания чугуна 1230 С. Затем заготовки подвергают прокатке. При этом степень деформации за один проход 15, а максимальная степень деформации заготовок после всего цикла прокатки 50 . Диаметр графитовых включений после такой обработки составляет 15-30 мкм. Прочность на растяжение образцов полученного чугуна 650 МПа.

Пример 2. Все параметры способа, как в примере 1. только температура нагрева заготовок 1045 С, Диаметр графитовых включений 15...30 мкм, Пример 3. Все параметры способа, как в примере 1, только температура нагрева 930 С. Прочность на растяжение образцов составляет 570 МПа.

Пример 4. Все параметры способа, как в примере 1, только температура нагрева 1060 С. Диаметр графитовых включений

17...32 мкм.

Пример 5. Все параметры способа, как в примере 1, только степень деформации эа один проход 12,5 . Диаметр графитовых включений 15...30 мкм.

Пример 6. Все параметры как в примере 1, только степень деформации

2001961

Формула изобретения

Составитель Н, Шейченко

Техред M. Моргентал Корректор Л, Ливринц

Редактор С. Кулакова

Тираж Подписное

ИПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3157

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

20 . Диаметр графитовых включений

15„,30 мкм, Пример 7, Все параметры как в примере 1, только максимальная степень деформации за весь цикл прокатки 407ь.

Диаметр графитовых включений 15...30 мкм.

Il р и м е р 8. Все параметры как в примере 1. только максимальная степень деформации 50 . Диаметр графитовых включений 15...30 мкм, Пример 9. Все параметры как в примере 1, только нагрев заготовок и их

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА, включающий ввод в расплав чугуна лигатуры с редкоземельными металлами, вторичное модифицирование лигатурой Al - SiCa, разливку чугуна по формам, извлечение заготовок из форм, отличающийся тем, что после извлечения заготовок из форм их нагревают до температуры 0,77 - 0,85 темвинтовая прокатка не производились. Диаметр графитовых включений 30...45 мкм.

Прочность на разрыв образцов 450 мкм.

Как следует из приведенных примеров, 5 предложенный способ позволит измельчить графит, увеличить долю перлита в чугуне. B результате этого прочность образцов чугуна возрастет на 45 .

10 (56) Коган Б,Л. и Попов В,М. Применение синтетического чугуна для кокильной оснастки. — Литейное производство, 1989.

N. 5. с. 29 — 30.

15 пературы начала эатвердевания чугуна, а затем подвергают винтовой прокатке, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что винтовую прокатку осуществляют со степенью деформации эа один проход 12,5

- 20 .

3, Способ по п.1, отличающийся тем, что винтовую прокатку осуществляют с максимальной суммарной степенью дефор25 мации 40- 50 .