Способ отжига чугунных изделий

 

Изобретение относится к термической обработке изделий из ковкого чугуна, в частности к отжигу тонкостенных чугунных фитингов. Цель - улучшение механических свойств и ускорение процесса. Способ заключается в нагреве фитингов до температуры первой стадии графитизации, выдержке их в течение 50 - 70 мин, охлаждении со скоростью 6-10 С/мин до температуры второй стадии грагЪитизации. При последующем охлаждении до 700 С поддерживают скорость охлаждения менее 1°С/мин, охлаждение ч интервале температур 700 - 650°С проводят со скоростью 10 - 20°С/мин, далее на воздухе . Продолжительность отжига составляет около 4ч. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,, 1636456 A i

Р1) С 21 9 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

„-„:,„ I

ОПИСЯНИК ИЭОВРЕТЕНиЯ

К А ВТОРСИОМ .Ф СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 4498433/02 (22) 05. 08.88 (46) 23.03.91. Бюл t 11 (71) Институт проблем моделирования в энергетике AH УССР (72) Б.A. Лисо ной (53) 621.785.377 (088.8) (56) Кунявский N.Í., Самохоцкий Л.И.

Основы металловедения и термической обработки. — И.: Иашгиз, 1955, с. 222 — 223. (54) СПОСОБ ОТИ1ГА ЧУГУНИЪ|Х ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к термической обработке изделий из ковкого ла. о

Так, охлаждение от 980 до 800 С необходимо проводить со скоростью 6—

Изобретение относится к термической обработке изделий из ковкого чугуна, в частности к отжигу тонкостенных чугунных фитингов.

Целью изобретения является улучшение механических свойств и ускорение процесса.

Способ отжига чугунных фитингов включает нагрев, выдержку на первой стадии графитизации в течение 60—

70 мин, после чего проводят охлаждение до 800 С со скоростью 6 — 10 С/мин.

Охлаждение в период второй стадии графитизации до 720 — 700ОС ведут со скоростью менее 1 С/мин, последующее охлаждение до 650 С производят ускоренно со скоростью 10 — 20 С/мин.

При отжиге фитингов из ковкого чугуна установлено, что нагрев фитингов

2 чугуна, в частности к отжигу тонкостенных чугунных фитингов. 1(ель— улучшение механических свойств и ускорение процесса. Способ заключается в нагреве фитингов до температуры первой стадии графитизации, выдержке их в течение 50 — 70 мин, охлаждении со- скоростью 6 — 10 С/мин до темпера. о туры второй стадии гра6итизации. При о последующем охлаждении до 700 С поддерживают скорость охлаждения менее

1 0/мин, охлаждение в интервале температур 700 — 650 С проводят со скоростью 10 — 20 С/мин, далее на воздухе. Продолжительность отжига составляет около 4 ч. 1 табл. открытым газовым пламенем при коэффициенте избытка воздуха (К ж 1 до

980 С осуществляют за 15 мин, а продолжительность первой стадии графити зации не должна превьш ать 70 мин, что гарантирует полное разложение эвтектического цемента, позволяет избежать выгорания центров графитизации, укрупнения зерен металлической основы и графитовых выделений. Сокращение этой стадии менее 60 мин не обеспечивает полного разложения цементина °

Охлаждение изделий до температуры .второй стадии графитизации произ- Й водят с учетом сохранения равновесно\

rn состояния по всей толщине метал1636456.

1ЖС/мик. Ускорение. этого процесса приводит к деформациям деталей, а замедление снижает производительность.

Оптимальная продолжительность охлаждения от 800 до 700 С для получения ферритной структуры в чугуне составляет около 2 ч (скорость охлаждения (1 С/мин). В период второй стадии графитизации необходимо обеспечить. замедленный переход точки Кюри и в то же время не выйти за пределы

2 ч, в противном случае возможно укрупнение зерен структуры отожженного чугуна, снижение механических свойств и усложнение механической обработки материала.

Лальнейшее охлаждение до 650 С следует проводить с максимально возможной скоростью (10 — 20 С/мин, в потоке холодного воздуха), что предотвращает появление ферритной хрупкости в отожженном чугуне. Выход эа верхний предел технически сложно реализовать, а нарушение нижнего предела приводит к появлению ферритной хрупкости чугуна.

Окончательное охлаждение изделий до комнатной температуры проводят на воздухе.

Обоснование .скоростей охлаядения в температурных интервалах приведено в таблице.

Процесс ускоренного отжига фитингов проводят открытым газовым пламенем (с избытком воздуха. 9С> 1), что обеспечивает получение практически нейтральной газовой среды и, как следствие, минимального обеэуглероженного слоя металла (0,7 мм) против

1,5 — 2 мм по известной технологии.

Примерный газовый состав атмосферы в камере печи, : C0 1; О (4;

Н<« 1; СΠ— 3 — 6: N остальное.

П р и и е р. Отжиг фитингов производят в прохладной газовой печи, в которой по длине печного пространства за счет настройки газовых горелок обеспечивают различные температурные зоны. Корооа с решетчатым дном, заполненные фитингами эа ковкого чугуна состава, Х: С 2,95; Si 1,4; Ип

0,4; P 0,1; $ 0,2; Cr 0 06, периодически (череэ каждые 15 мин) пе5

25 ремещают толкателем по указанным температурным зонам. В первые 15 мин за счет продувки коробов с фитингами высокотемпературными продуктами сгорания природного газа осуществляют ускоренный нагрев фитингов до 980 С и проводят первую стадию графитизации в течение 60 мин. Во второй температурной зоне в течение 15 мин осуществляют вторую стадию графитизации в течение 120 мин при одновременном снижении температуры до 700 С, после чего короб выходит иэ печи и продувается потоком холодного воздуха в течение 5 мин, что обеспечивает резкое снижение температуры до 600 — 650 С.

Последующее охлаждение фитингов производят на воздухе.

За 4 ч осуществляют полную операцию отжига фитингов, что обеспечивает минимальное окисление поверхности фитингов и получение полностью ферритной структуры в отожженном чугуне при твердости в пределах 150 160 НВ.

Эффективность предлагаемого способа отжига КЧ складывается за счет сокращения затрат топливно-энергетических ресурсов в 5 — t0 раэ, повышения физико-.механических свойств КЧ на

15 — 202, а также повышения производительности труда в среднем в 2 раза, в результате чего снижается себестоимость деталей и увеличивается срок их службы.

Формула изобретения

Способ отжига чугунных изделий, преимущественно фитингов, включающий нагрев, выдержку для осуществления первой стадии графитизации, охлаждение до 800 С, замедленное охлаждение до 700оС для осуществления второй стадии .графитизации и охлаждение до нормальной температуры, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения механических свойств и ускорения процесса, выцержку проводят в течение 60 — 70 мин, охлаждают до

800 С со скоростью 6 — 10 град/мин, до 700 С вЂ” со скоростью менее

1 град/мин, до 650 С вЂ” со скоростью

10 — 20 град/мин.

1636456

Температурные параметры процесса отжига

ОФносиСкорость охалядения, С/мин

Способ

Предел прочности

dg, МПа

Продолжительтельное удлинение

К и ность ч

Предлагаемый

280 5- 7

5,0

Охлаждение в интервале температур, С: о

6,0

7,9

8,0

8,5

10,0

8,3

0,8

7,7

1,0

6,0

6,0

9,0

8,0

10,0

9,0

15,0

6,0

Известный

Составитель Т.Бердышевская

Редактор И.Дербак Техред Л.Олийнык

Корректор С.Иевкун

Заказ 797 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

980 — 800

980 - 800

980 — 800

800 - 700

800 — 700

800 — 700

700 — 650

700 — 650

700 — 650

300 5- 7

320 5 — 7

350 5 — 7

340 5- 7

310 5- 7

290 5 — 7

290 5 — 7

320 5 — 7

360 5 " 7

300 50 — 60