Способ отжига отливок из ковкого чугуна

 

Изобретение относится к термической обработке, преимущественно к отжигу ковких чугунов, содержащих 1-1,25% SI. Цель изобретения - улучшение механических свойств и сокращение процесса. Предложенный способ включает предварительную обработку при 350-580°С в течение 1,8-2,2 ч, первую стадию графитизации при 930-940°С в течение 3,2-3,5 ч, вторую стадию графитизации в течение 4,5-4,6 ч. Предлагаемый способ отжига ковкого чугуна обеспечивает полный отжиг разностенных отливок из низкокремнистого чугуна с сокращенным циклом термообработки и меньшим удельным расходом электроэнергии. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 С 21 D 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4667365/02 (22) 27.03.89 (46) 30.11.91. Бюл. N 44 (71) Горьковский автомобильный завод (72) А.В.Большаков, В.Н.Колганов и Ю.В.Горин (53)621.785,377 (088.8) (56) Литейное производство, 1982, йв 9, с. 23. (54) СПОСОБ ОТЖИГА OTflNBOK ИЗ КОВКОГО ЧУГУНА (57) Изобретение относится к термической обработке, преимущественно к отжигу ковких чугунов, содержащих 1 — 1,25% Si. Цель

Изобретение относится к термической обработке, преимущественно к отжигу ковки чугунов, содержащих 1-1,25% Si, Цель изобретений — улучшение механических свойств и сокращение процесса.

Отжиг ковкого чугуна осуществляется в печах элеваторного типа марки ПЭО-1.

Отжигали отливки с толщиной стенок 1055 мм, Вес садки 30 т. Химический состав опытных садок, %:

С Si Мп Сг P S

2,52 1,03 0,45 0,041 0,061 9,121

Нагрев металла в печи до 350 С 2 ч, выдержка при отключенной печи 2 ч (эа время НТО температура металла поднялась до

470 С), нагрев до температуры проведения

1 стадии графитизации (930 С, 11 ч), выдержка при 930 — 940 С 3,4 ч. Проведение после- . дующего охлаждения и выход на начало температур проведения 2 стадии графитизации 1 ч, выдержка в интервале температур

755-735 С 4,55 ч. (л1 !Ж п > 1 694664 А 1 изобретения — улучшение механических свойств и сокращение процесса. Предло.женный способ включает предварительную обработку при 350 — 580 С в течение

1,8 — 2,2 ч, первую стадию графитизации при

930 — 940 С в течение 3,2 — 3,5 ч, вторую стадию графитизации в течение 4,5 — 4,6 ч, Предлагаемый способ отжига ковкого чугуна обеспечивает полный отжиг разностенных отливок из низкокремнистого чугуна с сокращенным циклом термообработки и меньшим удельным расходом электроэнергии, 1 табл.

ОбЩее время отжига составило 23,95 ч

В таблице приведено сравнение известного и предлагаемого способов отжига ковкого чугуна. При отжиге по известному способу (вариант 1) образцов толщиной 4055 мм с содержанием кремния в металле

1-1,3% в структуре наблюдается цементит до 10%. Удельный расход электроэнергии составил 420 кВтч/т, механические свойства чугуна не соответствуют марке чугуна КЧ

35-10ф по ГОСТ 1215-79. В предлагаемом способе при проведении НТ0 при 330 С в течение 2,3 ч (вариант 2) и увеличении времени выдержки 1 стадии графитизации при

920 С до 3,6 ч, проведении 2 стадии графитиэации при 755 — 735" С в течение 4,7 ч количество цементита уменьшается до 4%, удлинение увеличивается до 8,3%, твердость снижается до 170 НВ, удельный расход электроэнергии составляет 375 кВтч/ч, В вариантах 3-5 предлагаемого способа температура НПО варьируется в интервале

350 — 580 С с выдержкой 2,2 — 1,8 ч. Выдерж3 ка 1 стадии графитизации при 930-940 С составляет 3,5 — 3,2 ч. 2 стадии графитиэации в интервале температур 755-735 С 4,64,5 ч. В структуре чугуна полностью отсутствует цементит, механические свойства соответствуют требованиям ГОСТ 1215-79 на ковкий чугун -марки КЧ 35-10 Ф. Удельный расход электроэнергии составляет

384-395 к Втч/т.

В варианте 6 НТ0 проводится при

600 С в течение 1,6 ч, 1 стадия при 950 С в течение 3,1 ч, 2 стадия в интервале температур 755-735 С в течение 4,4 ч.

В структуре образцов вновь появляется цементит, что снижает механические свойства.

При температурах НТО менее 350 С количество образовавшихся центров графитизации, от которых зависит скорость распада цемента, является недостаточным для его полного разложения.

При температурах НТО выше 580 С пересы щен ность раствора сведена к минимуму, эффективность НТО падает и в структуре чугуна вновь появляется цементит.

Время проведения НТО менее 1,8 ч недостаточно для распада цементита, более

2,2 ч ведет к неоправданным затратам времени и электроэнергии.

При температурах 1 стадии графитизации менее 930 С происходит неполный распад цементита, выше 940 С ведет к лишним затратам электроэнергии..

При времени выдержки 1 стадии графитиэации менее 3.2 ч, происходит неполный распад цементита, более 3,5 ч ведет к неоправданным затратам времени и электроэнергии.

Время выдержки 2 стадии графитизации в интервале температур 755-735 С менее 4.5 ч ведет к недостаточному распаду перлита, более 4,6 ч ведет к лишним затратам времени и электроэнергии.

Структура металлической основы отли5 вок с толщиной стенок 10-25 мм полностью ферритная, без цементита. В отливках с толщиной стенок 25-55 мм содержание зернистого перлита в стадии распада до 6, без цементита, Предел прочности на растяже10 ние 387 МПа, относительное удлинение

14,6, твердость по Бринеллю 121 НВ.

Удельный расход электроэнергии составил

390 кВтч/т.

Опытные работы, проведенные в цехе

15 по предлагаемому способу, показали возможность снижения удельного расхода электроэнергии на 30-40 кВтч/т, экономии огнеупоров на 107, жароупорного чугуна на

25$, экономии нихрома на 12, уменьше20 ния коробления отливок и количества образующейся на поверхности отливок окалины.

Формула изобретения а

Способ отжига отливок из ковкого чугуна преимущественно с содержанием кремния 1,0-1,25 и толщиной стенки до 50 мм, 30 включающий подогрев, выдержку, первую стадию графитизации, вторую стадию графитизации и окончательное охлаждение, о.т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения механических свойств и сокра35 щения процесса, подогрев до 350-580 С, выдержку проводят 1,8 — 2,2 ч, первую стадию графитизации осуществляют при 930940 С 3,2-3,5 ч; а вторую стадию графитизации — 4,5-4,6 ч.

1694664

1

1

I

3 е ъ

l g CK

4 Х

I 41 41 1 Рй

1 с д

Оъ а а -т

Л со

М С« Ъ

1

1

1 л

1 СО

1

О 4С4 сч

° °

СЧ М м

СЪ

40 °

Ф ф о а м

t

I о

1 ! л

1 1

1 °

1 С

I I» х

1 « а

1 l»

Ф о

1Ф ъ о

- И а

-2

Ю И

I I

СЧ С 4

I» о о

1, 2

1 о

ЪО

СО сч м а

«

° 2

О

ЪО

ln

4Ч

СЧ а

О а

«

М 4 \

ССЪ СЧ

М ССЪ а о

М 2

ОЪ ОЪ

Сч сО

СЧ

СЧ

ln

C4t х

Ъ 2

1 и Q

l Z Cl

I Ф фо

СОЕХ

1

1

1

I !

ОЪ л !

ln

4Ч сч

cv сч о СО

СЧ!

EJ о

С» о а

М 4«Ъ о о

Т Й с

z

В а

I41 z

1 Ю

1 З а

I ф

l СО

Cl

I

t 1 а 1

Cl .с- 1

1 сч

СС Х I дс»

I 1

I

I I

I 1

1 I

1 1

I 1 СО

1 1 О

1 Д 1

1 СЗ 1 о 1

1 CC I

4I 1 СИ 1

1 l. In ! Cl I 1

1 З I 1

Х 1 CI I I,. ! Z 1 С 1

O I Z х сО ! Ф 1 !

1 Ю - .! а ъ ъсчс. р

1 CI 1

zz e

CCYZЕ

З М О;Ъ.2 1 сас а Ic« tО.ФС- Z

1 ПЪ ССС) Ю . I

I . 1 — "Ч

1 t . 1

1 Щ «1

-ай ъ х

1 Cl 1 («

I iC 1 1 а е

Qz

i-ZI.Z

1 40 Y W 1 асс хе

azcI

ИФах

Фъс-хо

i t- 4C Ve4t

1 1

4-гт — л сс о

1- ае 1«

1 45 Ф 1 а ао

О ФЫit-Q4 м сч

ОЪ CO

4 м м «Ф

СО О О

Л

ОЪ 44Ъ м.е л

СЧ СЧ СЧ 441 а л ° 4 а а ф

Ф в ъ сч м т. а!

1

1

Ц Ъ 1

1

1

1 мiм

СО 1 ъО

° 1.

t!

I

1 О

ОЪ

1

4п 1

C4I I

Ф 1

I

О 1 о

1 1

СЧ 1

I =2

1

4О 1

СО 1

-Э 1

4Ч

1

1 .2!

I

1 б

1 М 1

I б

1 о а !

ОЪ I

1

ЪО 1

I

1!!

О о ъО I!!

l

4О I