Спосіб термоциклічної обробки відливків з високоміцного чавуну

1. Спосіб термоциклічної обробки відливків з високоміцного чавуну, що включає багаторазовий нагрів відливків до температури 910 - 1100°С і їх остаточне охолодження на повітрі, який відрізняється тим, що нагрів ведуть зі швидкістю 5 30°С/хв, після нагріву витримують протягом 5 - 10 хвилин, а охолоджування ведуть до температури 600 - 700°С зі швидкістю 5 - 30°С/хв і витримують протягом 10-60 хвилин. 2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що термоциклічну обробку виконують у за хисному середовищі, а кількість циклів не перевищує п'яти. (19) (21) 2002032043 (22) 14.03.2002 (24) 15.11.2004 (46) 15.11.2004, Бюл. № 11, 2004 р. (72) Баранов Дмитро Олександрович, Баранов Олександр Олександрович (73) ДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) Заявка UA 2002031717, 15.11.2002 бюл. № 11 SU 697576 A1, 15.11.1979 JP 62256913 A, 09.11.1987 JP 63026309 A, 03.02.1988 3 51403 4 збільшення деформовності. охолодженні і витримці відливки протягом 10-60 Поставлена задача вирішується тим, що в хвилин при температурі 600-700°С. У результаті способі термоциклічної обробки відливок з висоструктура чавунної відливки буде складатися з коміцного чавуну, що включає багаторазовий нафериту, невеликої кількості перліту, графіту і мікгрів до температури 910-1100°С і остаточне охоропор. лодження на повітрі, згідно з винаходом нагрів При повторенні нагріву від 600-700°С процеси ведуть зі швидкістю 5-30°С/хв., а після витримки розчинення графіту поновлюються, що забезпечує протягом 5-10 хвилин ведуть охолоджування до подальше зростання графітних часток, мікропор і температури 600-700°С зі швидкістю 5-30°С/хв. і поліпшення фізико-механічних властивостей чавувитримку протягом 10-60 хвилин. Доцільно термону, зокрема, підвищення деформовності, зниження циклічну обробку вести у захисному середовищі твердості і щільності. Перебування чавуну при для попередження окислення і зневуглецювання, і високій температурі забезпечує порівняно повне щоб кількість циклів не перевищувала п'яти. розчинення графіту з утворенням мікропор. КомПри нагріві зі швидкістю 5-30°С/хв до 910пактну округлу форму графі ту і мікропор, що за1100°С передусім, розчинюються дрібні графітні безпечує високу пластичність чавуну, отримували включення, відбувається руйнування величезного після 2-5 циклів. графіту і утворення мікропор [Баранов А.А. ФазоПриклад. Відливки з перлітного чавун у з кулявые превращения и термоциклирование метастим графітом (2,88%С, 2,84%Si, 0,78%Mn, ллов. - К.: На укова думка, 1974. 231с]. Термоцик0,015%S, 0,08%Р, 0,08%Сr і 0,048%Mg) піддавали лічна обробка високоміцного чавуну за заявленим графітизованному відпалюванню при 680°С протяспособом може бути використана для підвищення гом 20 годин, після чого вони придбали феритодеформовності чавунних відливок. Результат меграфітну стр уктуру. З відливок перлітного і феритталографічного дослідження чавунних відливок і ного чавун у вирізали клиновидні зразки довжиною виміряння твердості свідчать про те, що під час 100мм і шириною 20мм із змінною висотою 5 і нагрівів відбувається нерівномірне розчинення 20мм на протилежних кінцях зразку. Клиновидні графіту з утворенням мікропор. Завдяки високій зразки піддавали термоциклічній обробці по режитемпературі дрібні мікропори частково заростають му: нагрівали зі швидкісно 5-30°С/хв. до темперазалізом, а інші мікропори укрупнюються. При цьотури 910-1100°С, після витримки від 5 до 10 хвиму мікропори зберігають округлу форму. Витримка лин охолоджували зі швидкістю 5-30°С/хв. до при вказаних температурах протягом 5-10 хвилин температури 600-00°С і після 10-60 хвилин витризабезпечує досить повне розчинення і великого мки нагрів до 910-1100°С поновлювали. Було прографіту з відповідним збільшенням кількості мікроведено 2, 5 і 10 циклів нагріву. Після останнього пор і їх розмірів. циклу проводили остаточне охолодження на повіВідливки із чавуну охолоджують зі швидкістю трі. 5-30°С/хв. до 600-700°С, при цьому на великих Для порівняння проводили термоциклічну обвключеннях і в мікропорах виділяється графіт, робку таких самих зразків по режиму - найближчовнаслідок чого графіт зберігає округлу форму. Наму аналогу. Технологічні параметри і отримані грів чавуну ведуть у захисному середовищі, чим результат наведені в таблиці. Після цього клинозапобігається значне окислення поверхні мікропор, видні зразки піддавали плющенню на гладкій бочці в яких формуються округлі компактні включення двохвалковою стану 100 і визначали обтиснення, графіту при охолодженні. Повільне охолодження при досягненні якого на бічній поверхні прокату забезпечує порівняно повне виділення графіту з виникали видимі тріщини. Плющення проводили пересиченого аустеніту і при евтектоїдному розпапри 20°С (холодне), 600°С (тепле) і 1000°С (гаряді аустеніту, який практично завершується при че). Таблиця Критична міра обтиснення (%), при якій з'я вляються перші тріщини при Тпрок Режим ТЦО Обробка Лита Графітизоване відпалювання Тнаг р, Vнагр , tвитр. Тохол, Vохол, tвитр, Щільність Твердість, °С °С/хв. хв. °С °С/хв. хв. чугуну, г/см 3 НВ 7,403 253 2 цикли 5 циклів 1000 1000 150 200 2 цикли 5 циклів 5 циклів 5 циклів 10 циклів 1000 910 1000 1100 1000 20 5 20 30 15 5 5 8 10 5 7,301 160 Відомий спосіб - найближчий аналог 20 На п-рі 7,2815 230 20 На п-рі 7,2618 215 Запропонований спосіб | 650 20 20 7,1623 149 650 5 10 7,0913 142 670 15 35 7,0617 141 700 30 60 7,0455 133 680 10 40 6,9512 130 20°С 600°С 1000°С 32 41 45 48 52 42 43 45 50 50 52 53 54 53 58 59 59 63 62 61 5 51403 Як випливає з таблиці, попередньо і графітизоване відпалювання, що забезпечує феритну структур у матриці чавуну, збільшує міру обтиснення (до у творення перших тріщин) в порівнянні з литою на 20-50%. ТЦО за відомим способом найближчому аналогу - підвищує твердість і щільність чавун у, але знижує деформовність. Термоциклічна обробка за способом, що пропонується, значно підвищує деформовність чавуну, знижує щільність. Критична міра обтиснення, при якій на бічній поверхні прокату виникають перші тріщини, збільшується з числом циклів. Так, при холодному плю Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 6 щенні обробленого за відомим способом тріщини з'явилися після обтиснення 42% (2 цикли) і 43% (5 циклів), а у підданому ТЦО, що пропонується, вони виявилися після 50 і 53% обтиснення відповідно після 2 і 5 циклів. Утворення тріщин при теплому і гарячому плющенні під впливом ТЦО пο використаним режимам також зсувається в область підвищених обтиснень. Таким чином, даний спосіб термоциклічної обробки високоміцною чавуну дозволяє збільшити міру обтиснення до появи перших тріщин при холодному, теплому і гарячому плющенні. Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601