Спосіб виробництва деталей з чавуну для багерних насосів

Спосіб виробництва деталей з чавуну для багерних насосів, який включає відливку, пом'як водять від підсолідусних температур до 650-700"С зі швидкістю 250-350 град /г, а в інтервалі від 650700°С до 250-300°С зі швидкістю 75-100 град /г Корисна модель на спосіб відноситься до галузі металургії та машинобудування і може бути використана при виробництві великогабаритних виробів з чавуну масою до 1000 кг, переважно деталей багерних насосів із ви со кохром истого чавуну, які працюють в умовах корозійнокавітаційного і стираючого впливу рідкого середовища, що перекачується, типа золошлакової пульпи теплових електростанцій Відомий спосіб виробництва деталей багерних насосів - робочих колес, захисних дисків та внутрішніх корпусів з білого зносостійкого чавуну типа ИЧХ28Н2, який включає відливку деталей, пом'якшуючу термообробку для підвищення обробки різанням і точіння (Ас СССР №493514 кл C21D 5/04, C21D 1/32, опубл ЗО 11 75 ) Недоліком цього способу є низька твердість і низька експлуатаційна СТІЙКІСТЬ деталей багерних насосів - робочих колес, захисних дисків і внутрішніх корпусів, які передчасно виходять із строю через локальний корозійно-ерозійний знос, в результаті чого різко знижується виробництво насосів Передчасний знос наступає через зниження твердості деталей внаслідок того, що виконання операції пом'якшуючої термообробки, необхідної для забезпечення задовільної механічної обробки різанням, являється заключною Найбільш близьким аналогом до заявляемого способу по технічній суттєвості і досягаемому результату є спосіб виробництва литих деталей із чавуну ИЧХ28Н2 який включає відливку, пом'якшуючу термообробку (відпал), Чернове точіння, зміцнюючу термообробку (нормалізацію або загар тування) з нерегламентованим охолодженням на повітрі з наступним відпуском, чистове точіння (Чугун Справ, изд /Под ред АДШермана и ААЖукова - М Металлургия, 1991- 576 с С 386, табл 6 31 ) Ознаками звісного способу, загальними з суттєвими ознаками способу виробництва деталей з чавуну для багерних насосів, що заявляється є відливка, пом'якшуюча термообробка, Чернове точіння і зміцнююча термообробка і чистове точіння У відомому способі виробництва деталей з чавуну твердість чавуну після кінцевої обробки зростає до HRC 52-56 і його ЗНОСОСТІЙКІСТЬ підвищується Проте охолодження на повітрі при нормалізації (загартуванні) не регламентується, що не може забезпечити стабільну структуру і властивості через різноманітність деталей по габаритам, масі і умов укладки деталей в садку, крім того, виконання кінцевої термічної обробки після повністю проведеного чернового точіння приводить до змінення розмірів, які не контролюються, виправити які часто неможливо В основу пропонованої корисної моделі на спосіб поставлена задача створити такий спосіб виробництва деталей багерних насосів з чавуну в якому за рахунок отримання деталей із зміцненого чавуну з задовільною механічною оброблюваністю забезпечувалася б більш висока експлуатаційна СТІЙКІСТЬ багерних насосів при роботі в умовах корозійно-кавітаційного і стираючого впливу рідкого середовища, який перекачується, переважно золошлакової пульпи охолодження при ЗМІЦНЮЮЧІЙ термообробці про СО CM 4231 Спосіб виробництва деталей з чавуну для багерних насосів, який включає відливку, пом'якшуючу термообробку, чорнове точіння, зміцнюючу термообробку, чистове точіння, ВІДПОВІДНО до винаходу додатково здійснюють чорнове точіння після зміцнюючої термообробки при співвідношенні товщин зрізуваних шарів до і після зміцнюючої термообробки, що дорівює (3-5) 1, а охолодження при ЗМІЦНЮЮЧІЙ термообробці проводять від підсолідусних температур до 650-700°С зі швидкістю 250-350 град/г, а в інтервалі від 650-700°С до 250300°С зі швидкістю 75-100 град/г Внаслідок розділення операцій чернового точіння на два етапи, які виконуються до і після зміцнюючої термообробки при відношенні товщин зрізаємих шарів рівним (3-5) 1, досягається задовільна механічна обробка деталей багерних насосів з чавуну через низьку твердість після пом'якшуючої термообробки (HRC 40-45) перед зміцнюючою обробкою і більш висока експлуатаційна СТІЙКІСТЬ деталей насосів та насосів в цілому через високу твердість після зміцнюючої термообробки Відношення товщин обумовлено тим, що після зміцнюючої термічної обробки можливо утворення зневуглецевого шару металу товщиною 1-1 5 мм, який необхідно зрізати з поверхні готових деталей, тому що він сприяє зниженню експлуатаційної СТІЙКОСТІ внаслідок падіння твердості поверхневого шару Цей шар як раз і складає 1/3-1/5 частину загальної товщини, яку припускають під механічну обробку Регламентація швидкості охолодження при зміцнюючій термообробці в межах 250-3 50град/гв інтервалі від підсолідусних температур до 650-700°С і в межах 75-100град/г в інтервалі від 650-700°С до 250-300'С забезпечує одержання в масивних садках деталей структури яка складається з первинних, евтектичних і вторинних карбідів типа М7С3, МгзСє в бейніто-мартенситній основі з залишковим аустенітом з твердістю HRC 52-56 в той же час виключається тріщиноутворення на дороговартих і дефіцитних деталях багерних насосів з чавуну При швидкості охолодження менш 250град/г в інтервалі від підсолідусних температур до 650700°С в ПОМІТНІЙ мірі відбувається розпад аустеніта в результаті чого твердість знижується Швидкість охолодження більш 350град/г в інтервалі від підсолідусних температур до 650700°С практично неможливо реалізувати рівномірно на масивних садках, крім того зростає можливість тріщиноутворення При швидкості охолодження менш 75град/г в інтервалі від 650-700°С до 250-300°С виникає небезпечність пороутворення, крім того невиправдано знижується виробництво термічного Комп'ютерна верстка М Клюкін обладнання При швидкості охолодження більш 100 град/г в інтервалі від 650-700°С до 250-ЗОСГС зростає рівень внутрішніх напружень при складанні яких з робочими може відбуватися передчасне зруйнування деталей з чавуну Приклад Для практичної реалізації способу виготовлення деталей з чавуну для багерних насосів виплавили чавун марки ИЧХ28Н2 з вмістом, мас % 2,63 С, 1,14 Мп, 1 05 Si, 26,2 Сг, 1,09 Ni, 0,023 Р, 0,034 S Пом'якшуючу термообробку (відпал) литих деталей-стержнів виконували по режиму нагрів по потужності печі до 730-750"С зі швидкістю 6080град/г, витримка 9 г охолодження з піччю до 150-200°С J далі на повітрі Твердість деталей після відпалу складала HRC 40-45 Далі проводили перший етап чорнової механічної обробки (чернового точіння) При загальному припуску 3-5 мм на першому етапі зрізали шар товщиною 2-4 мм, так що відношення товщини цього шару до товщини шару, який залишився невилученим при черновому ТОЧІННІ відповідало (3-5) 1 Після цього виконували зміцнюючи термообробки по режиму ступінчастий нагрів в печі до підсолідусної температури 1050-1100°С, витримка 2 г охолодження до 660°С з середньою швидкістю 280 град/г і далі до 270"С - з середньою швидкістю 95 град/г Вказані швидкості регламентували шляхом використання спеціальних накладок і вентилятора Твердість деталей-стержнів після зміцнення складала HRC 54-56 Другий етап чорнової механічної обробки (чорнове точіння) проводили на глибину 0,7-0,9 мм Відношення шарів металу, який зрізали до і після зміцнюючої термообробки склало (3-5) 1 Кінцево проводили чистову механічну обробку (чистове точіння) на глибину 0,2-0,5 мм ВІДПОВІДНО 3 завданими розмірами Деталі-стержні, які оброблені по заявляемому способу, випробували в умовах впливу золошлакової пульпи Зношення деталей-стержнів до руйнування поверхні склало біля 0,011 мм/г Зношення деталей-стержнів, які виробили по звісному способу, при роботі в аналогічних умовах склало біля 0,023 мм/г Таким чином заявляємий спосіб виробництва деталей з чавуну для багерних насосів забезпечує у 2 рази вищу експлуатаційну СТІЙКІСТЬ у порівнянні з існуючим способом при роботі в умовах корозійно-кавітаційного і стираючого впливу рідкого середовища, яке перекачується, переважно золошлакової пульпи Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ-42, 01601