Прессующий узел гранулятора и способ термической обработки чугунных отливок,преимущественно матрицы прессующего узла гранулятора

 

1. Прессующий узел гранулятора содержащий цилиндрическую матрицу из чугуна с шаровидным графитом состава, мас.%: С 3,0-3,5; Si 3,03 ,5; Мп 0,4-0,6, Mg 0,06-0,08,- Fe остальное, с радиальными отверстиями , расположенную в матрице траверсу с прессующими роликами, выполненными из легированной стали с твердостью, превьш1ающей твердость матрицы, и установленными на траверсе с возможностью вращения, отличающийся тем, что, с цельно повьш1ения долговечности прессующего узла гранулятора, ролик имеет твердость в 1,38-1,8 раз больше твердости матрицы. 2. Способ термической обработки § чугунных отливок, преимущественно матрицы прессующего узла грануля (Л тора, включающий нагрев до 920-930 С, выдержку и охлаждение в масле, нагретом до 70-80 С в течение 7-10 мин, отпуск при 275-300 С с выдержкой 1,5-2,0 ч и последующее охлаждение, отличающийся тем, что, с целью снижения склонности к трещинообразованию матрицы прессующего ОС узла, охлаждение при отпуске ведут в диспергированном водном аэрозоле. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 3353924/22-02 (22.) 12. 11. 81 (46) 30. 03. 84. Бюл. N> 12 (72) А.И.Большаков, В.П.Селютин и Г.И.Чернявский (71) Тираспольский ордена Октябрьской

Революции завод литейных машин им.С.M.Êèðîâà (53) 621.785.75(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 404500, кл. В,01 J 2/20, 1970.

2. Технологическая инструкция завода "Продмаш" на изготовление гранулятора Дг-1, Донецк.

3. Авторское свидетельство СССР

У 395448, кл. С 21 D 5/00, 1971.

4. Справочник по чугунному литью.

Под ред. Н.Г.Гиршовича. Л., "Машиностроение", 1978, с. 633-637. (54).ПРЕССУЮЩИЙ УЗЕЛ ГРАНУЛЯТОРА

И СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЧУГУННЫХ ОТЛИВОК, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО

МАТРИЦЫ ПРЕССУЮЩЕГО УЗЛА ГРАНУЛЯТОРА. (57) 1 ° Прессующий узел гранулятора, содержащий цилиндрическую матрицу из чугуна с шаровидным графитом

„„SU„„1082475 A

3(5g В 01 3 2/20 С 21 D 5/ОО состава, мас.Е: С 3,0-3,5; Si 3,03,5 Мп 0,4-0,6, Mg 0,06-0,08; Fe остальное, с радиальными отверстиями, расположенную в матрице траверсу с прессующими роликами, выполненными из легированной стали с твердостью, превышающей твердость матрицы, и установленными на траверсе с возможностью вращения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения долговечности прессующего узла гранулятора, ролик имеет твердость в 1,38-1,8 раз больше твердости матрицы.

2. Способ термической обработки чугунных отливок, преимущественно матрицы прессующего узла грануляо тора, включающий нагрев до 920-930 С, выдержку и охлаждение в масле, наг° - о ретом до 70-80 С в течение 7-10 мин, о отпуск при 275-300 С с выдержкой

1,5-2,0 ч и последующее охлаждение, отличающийся тем, что, с целью снижения склонности к трещинообразованню матрицы прессующего узла, охлаждение при отпуске ведут в диспергированном водном аэрозоле.

30 прессующего узла.

45, Известен также способ термической обработки изделий из высокопрочного . чугуна — ноРмализация.. При этом улучшается пластичность чугуна, но одновременно снижается твердость j3) .

Недостатком известного способа термообработки чугуна является низкий (не более 255 HB) показатель твердости.

Наиболее близким по технической H сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ термической обработки чугуна, включающий

Ф 10824

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию высокопрочных чугунов с шаровидным графитом и к способам термической обработки издеЛий из этих чугунов, а именно матриц прессующих узлов грануляторов сельскохозяйственйых кормов.

Известен прессующий узел гранулятора, включающий цилиндрическую матрицу с радиальными отверстиями, fO расположенную в ней вращающуюся траверсу с прессующими роликами, установленными на траверсе с возможностью вращения. Ролики контактируют с матрицей и при вращении траверсы про- 15 давливают корм через ее радиальные отверстия Г11.

Недостаточно высокая твердость матрицы прессующего узла приводит к значительному износу и выходу его 20 из строя. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является прессующий узел гранулятора типа ДГ-1, содер- 25 жащий цилиндрическую матрицу с радиальными отверстиями, расположенную в ней вращающуюся траверсу с прессующими роликами, установленными на траверсе с возможностью вращения.

Ролики выполнены из легированной стали с поверхностной цементацией на глубину 1 мм с твердостью рабочей поверхности 578-640 НВ. Матрица прессующего узла также изготовлена из легированной стали с внутренним цементированным слоем толщиной

0,6-1,0 мм и твердостью 610 НВ i2) .

Недостатками известной конструкции прессующего узла являются малая толщина цементированных слоев матрицы и ролика, значительный износ . матрицы и роликов при сухом трении, вызывающий сокращение срока службы

75 1 нагРев до 850-930бС, выдержку 0,52,0 ч, охлаждение (закалку) на воздухе нли в масле в течение 30 мин, нагрев до 250-550 С, выдержку 1-4 ч о и последующее охлаждение в воде (4).

Значительное количество радиальных отверстий и тонкие перегородки между ними приводят к образованию в матрице трещин при ее охлаждении после отпуска на воздухе. или в воде.

Цель изобретения — повышение долговечности прессующего узла гранулятора и снижение склонности K трещинообразованию в матрице прессующего узла.

Указанная цель достигается тем, что в прессующем узле гранулятора, содержащем цилиндрическую матрицу из чугуна с шаровидным графитом состава, мас.X: С 3,0-3 5" Bi 3,03 5) Мп 0,4-0,6," Mg 0,06-0,08," Ре остальное, с радиальными отверстиями, расположенную в матрице траверсу с прессующнми роликами, выполненными из легированной стали с твердостью, превышающей твердость матрицы, и установленными на траверсе с возмож-, ностью вращения, ролик имеет твердость в 1,38-1,8 раз больше твердости матрицы.

Согласно способу термической обработки чугунных отливок, преиму- . щественно матрицы прессующего узла гранулятора, включающему нагрев до

920-930 С, выдержку и охлаждение в масле, нагретом до 70-80 С в течение

7-10 мин, отпуск при 275-300 С с выдержкой 1,5-2,0 ч и последующее охлаждение, охлаждение при отпуске ведут в диспергированном водном аэрозоле.

Матрицу выполняют иэ высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, имеющего мартенситную структуру и твердость в 1,38-1,8 раза меньше, чем твердость рабочей поверхности прессующих роликов, изготовленных из легированной стали с цементированной рабочей поверхностью.

При предлагаемом соотношении твердостей роликов и матрицы время работы прессующего узла до их замены является максимальным и увеличивается примерно в 2 раза. 3а это время матрица и ролики одновременно достигают величины допустимого износа.

Выбранное соотношение твердостей является оптимальным для получения

:Прессующий узел гранулятора

Величина соотношения твердости материала ролика и матрицы

Твердость НВ

Материал матрицы ролика ролика матрицы

Сталь 20Х 610 578-640 0,95-1,05

Известный

Сталь

20ХН4А

Предлагаемый

Сталь 20Х 418 578

1,38

Чугун термообработанный, состава, мас.Ж:

С 3,0-3,5

5 3,0-3,5

)Ihn 0,4-0,6

РДо0,1

5 До 0,02

Мф0,06-0,08

Ft! Остальное

395 620

1,5?

1,64

375 600

352 640

1,80

378

1,88

307

3 1082 долговечности работы самой матрицы.

При увеличении твердости матрицы (уменьшении соотношения твердостей ниже 1,38 раза) увеличивается прочность и ухудшается пластичность матрицы, которая из-за наличия 218 отверстий диаметром 19 мм разрушается во время работы.

Уменьшение твердости матрицы (увеличение соотношения твердостей 10 более 1,8) приводит к ее значительному износу и быстрому выходу из . строя.

Время, допустимого износа по данным табл. 1 известного прессующего узла равно 400-500 ч. Предлагаемый прессующий узел, обеспечивает долговечность работы до

900-1100 ч, что в 1,8-2,75 раза больше, чем у известного.

Увеличение срока службы прессующего узла гранулятора обеспечивается структурой и свойствами матрицы, подвергаемой соответствующей термической обработке. 25

Предлагаемый способ термической обработки матрицы прессующего узла заключается в уменьшении температурных перепадов за счет охлаждения при, отпуске и исключении образования трещин в матрице прессующего узла.

Кроме того, при указанной термической обработке образуется мартен475 4 ситная структура чугуна, в результате чего он приобретает необходимую твердость (351-418 НВ) и пластичность .(относительное удлинение 3,5-4X) а также достаточную прочность (4050 Krc/мм ). .Высокая-. ударная вязкость полученного чугуна (2,23,0 кгс м/см ) исключает образование трещин в матрице при депрессиях в корпусе гранулятора.

При этом оптимальными режимами термической обработки матрицы будут при закалке нагрев до 920-930 С в течение 1 ч и охлаждение в масле в течение 7-10 мин, а при отпуске .— температура 275-300 С с выдержкой в е ( течение 1 5-2 ч. Эти режимы позволяют сохранить образовавшуюся после закалки мартенситную структуру чугуна.

Влияние, охлаждающей среды на, стойкость чугунной матрицы против тре- щинообразования при отпуске показано в табл. 2.

Применение в качестве охлаждающей среды диспергированного аэрозоля позволяет исключить образование трещин в термообработанной матрице прессующего узла гранулятора.

Экономический эффект от внедрения изобретения при обслуживании в течение года одного гранулятора составит 4700 руб.

Таблица 1

1082475

Продолжение табл. 1 с

Величина снижения себестоимости прессующего узла гранулятора, руб.

Прес сующий узел гранулятора

Время эксплуатации прессувщего узла, ч

Известный

400-500

На 100 за счет аамены легированной стали матрицы на чугун с термообработкой

Предлагаемый 900

1030

1015

1100

320

Таблица 2l

Режим термической обработки

Материал матрицы

70-80 7-10 275-300

920

Известный

70-80 7-10 275-300

Предлага емый !

920-930

То же

Способ термической обработки чугуна

Чугун согласно описываемому изобретению

Температура нагрева при закалке, С

Время выдержки при закалке, ч

Температура закалочной (масло) среды, С

Время выдержки при закалке, мин

Температура нагрева при отпуске, 0С

1082475

Продолжение табл. 2

Режим термической обработки

Охлаждающая среда после отпуска

Вода

),5-2

Известный

Предлагаемый

Ф,5-2

Без трещин

Диспергированный водный аэрозоль

Составитель Н. Косторной

Редактор С. Пекарь Техред А.Бабинец Корректор О. Билак

Заказ 1617/7 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4!

Способ, термической обработки чугуна

Выдержка при от пуске, ч

Количество трещин в матрице после термообработки, шт.