Способ определения стойкости литых деталей из железоуглеродистых сплавов против коробления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4457 Ж ИЗ ОБРЕТЕНИЯ ОПИСАН К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛ ЬСТ(71) Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков(56) Авторское свидетельство СССРМ 1100529, кл, 6 01 М 3/20, 1983.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТИЛИТЫХ ДЕТАЛ ЕЙ ИЗ ЖЕЛ Е 3 ОУГЛ Е РОДИСТЫХ СПЛАВОВ ПРОТИВ КОРОБЛЕНИЯ(57) Изобретение от осится к технике испытаний материалов, в частности к методамопределения стойкости литых деталей изжелезоуглеродистых сплавов против коробления. Цель изобретения - улучшение условии труда за счет исключения выделения летучих веществ из формовочной смеси в процессе зачистки и ускоренного охлаждения образца, Проводят отливку образца в виде кольцевого элемента, выполненного за одно целое с массивной рамой. Затем выдерживают образец в форме при естественном охлаждении до достижения комнатной температуры, после этого образец извлекают из формы, зачищают его от формовочной смеси и нагревают до 400-700 С, Далее ускоренно охлаждают часть рамы до достижения у всего образца комнатной температуры, Вь, - полняют прорезь в месте сочленения кольцевого элемента с рамой и измеряют во времени деформацию прорези, по которой оценивают степень коробления, 1 ил 1 табл,Изобретение относится к литеиному производству, а именно к способам, применяемым для сравнительной оценки стойкости против коробления литых деталей,Известен способ определения стойкости литых деталей из железоуглеродистых сплавов против коробления, включающий отливку образца в виде кольцевого элемента, изготовленного за одно целое с массивной рамой, естественное охлаждение всего образца и ускоренное охлаждение части рамы, начиная с температуры 720 С до комнатной температуры, выполнение прорези е месте сочленения колЬцааОГо элемента О рамой и измерение деформации прорези кольцевого элемента во времени.Недостатком указанного способа являются тяжелые условия труда, связанныв с выделением летучих веществ из фор ной смеси в период интенсивного ус ного охлаждения раскаленной отл также при вскрытии поверхности е затвердевшей отливки (температура 1100 С),Цель изобретения - улучшение ус труда.Сущность способа заключается что последовательно производят о образца в виде кольцевого элемента, ненного за одно целое с массивной весь образец в литейной форме подв естественному охлаждению до ком температуры, извлекают образец из зачищают и нагреваютдО температур 700 С, После этого ускоренно охла часть массивной рамы до достижен овоч.оренвки, а ще не 1000 вий ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР в том, тли вку д выполрамой, ергают натной формы, ы 400 - ждают ия комнаткой температуры всех элементов образца, Выполняют прорезь В месте сОчленения рамы с кольцевым элементом и измеряют деформацию прорези во времени,Первоначальное охлаждение ведется до комнатной температуры, при этом образец находится в литейной форме. Извлечение образца из формы и зачистка производятся после его охлаждения. Зачищенный образец нагревают до температуры, лежащей в интервале 400 - 700 С.На чертеже изображен образец, используемый для определения коробления,Образец состоит из массивной рамы, Включающей прямолинейную часть 1 и дугоую часть 2, а также из кольцевого элемента 3,В соответствии с предлагаемым способом отливали образцы из чугуна марки С 420 в сырую земляную форму и охлаждали до комнатной температуры, выбивали из формы и после тщательной зачистки от формовочной смеси укладывали в термическую печь и нагревали каждый из образцов соответствен но до 700, 550, 400 и 350 С с выдержкой до полного прогрева заготовки, извлекали из печи и захолаживали дугообразную часть образцов водяным душем до тех пор, пока отливки не остывали до комнатной температуры.В результате этого в отливках было наведено поле внутренних напряжений,Максимальные температурные перепады в различных частях отливки составляли 500, 300, 100 и 70 С соответственно.В результате последующей разрезки отливки происходило перераспределение поля остаточных напряжений, разгружалась дуговая часть отливки и подгружался ранее практически не нагруженный кольцевой элемент, Из-за разницы в степени релаксации напряжений в указанных элементах происходило коробление отливки, выражающееся в изменении размера прорези, которая с течением времени увеличивалась, Деформация прорези измерялась с помощью измерительной головки.Данные по короблению образцов от действия остаточных напряжений приведены в таблице.Как видно из таблицы, чем выше температура нагрева отливки, тем больше величи 30 35 40 45 50 на коробления от действия остаточных напряжений,Нагрев отливок выше 700 С недопустим из-эа фазового превращения сплава перлитаустенит и опасности последующего возникновения структуры мартенсита закалки, а снижение температуры нагрева отливки ниже 400 С уменьшает чувствительность метода из-за низкой пластичности материала и возникновения в этой связи невысокого уровня остаточных напряжений, следствием чего является вялое протекание релаксационных процессов коробления отливок.Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет улучшить условия труда из-за отсутствия выделений летучих веществ из формовочной смеси в период захолаживания раскаленной отливки, отпадает также необходимость во вскрытии поверхности еще не затвердевшей заготовки при температуре 1000 С.С помощью предлагаемого способа оценивают влияние физико-механических и химических свойств материала, а также различных способов и режимов старения на коробление литых деталей. Формула изобретения Способ определения стойкости литых деталей из железоуглеродистых сплавов против коробления, включающий отливку образца в виде кольцевого элемента, выполненного за одно целое с массивной рамой, естественное охлаждение всего образца, ускоренное охлаждение части рамы до достижения всем образцом комнатной температуры, выполнение прорези в месте сочленения кольцевого элемента с рамой и измерение деформаций прорези во времени, по которой оценивают стойкость против коробления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения условий труда за счет исключения выделения летучих веществ из формовочной смеси в процессе зачистки и ускоренного охлаждения образца, естественное охлаждение образца проводят в форме до комнатной температуры, а перед ускоренным охлаждением части рамы образец извлекают из формы, зачищают его и нагревают до температуры 400 - 700 С.1744572 20 25 30 35 Составитель Г.Адоян Техред М.Моргентал Редактор А.Лежнина Корректор Н,Ревская Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 2192 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5