Способ изготовления отливок из графитизированной стали

б иоРЕТЕНИМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик. 79 (088,. 8) 2667248 22-0 ием заявки Мо с присоедине (23) Приорите осударствеииый комитет. СССР ио делам изобретеиий и открытийОпубликовано 280280, Бюллетень Йо Дата опубликования описания 2802 М.фиштейн, Ю,Л.Пере Степанович и В.М.Жу-Дону научиашиностроени оэяйственн ехнологии м сельскОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК Э ГРАФИТИЗИРОВАННОЙ СТАЛИ(5 тся к литейчастности котливок из гр методом литья, ямготовления от-" анной стали, Форму, охлажде Фитизирующий вердость е обеспечиистой литой яет сущесткие свойстующим при звестного способа отливки имеют гр ру и невысокие эНедостатком иявляется то, чтобую литую структу начения вязкости.Наиболее близОк по технической сущности к описываемому способ изготовления отливок из графитизированной стали,заключающийся в заливке расплавленной графитизированной стали в предварительно нагретую до 400-1000 С литейную Форму.и после" дующее охлаждение отливок в Форме от 970 оС до 700 оС со скоростью 1-8 град/мин . Это позволяет исключить графитизирующий отжиг и повысить (пр сравнению с известнымй способами),механические свойства металла (туедел прочности на разрыв 90 кг/мМ , ударная вязкость без над 15 ьО 5 3 Изобретение относ ному производству, в способам изготовлени фитизированной стали по выплавляемым модел Известен способ и ливок иэ графитиэкро включающий заливку в ние и последующий гр отжиг 1, исследовательский институти Ростовский-на-Дону институто машиностроения 1 еза - 5-6 кгм/смф, т206-217 НВ) 2,Однако такой способ нЪает получение мелкозернструктуры, что не позвол,венно повысить механичесва, в том числе с последменением известных способов термической обработки.Целью изобретения является повышение механических свойств отливок утем измельчения зерна,Эта цель достигается тем, чтопредлагаемом" способе получениятливок из графитизированной сталиключающем заливку ее в предварите о нагретую литейную форму и после- ующее охлаждение в интервале темпеатур от 980 до 700 ОС со скоростью -8 град/мин и далее на воздухе, отливки охлаждают после заливки форм еталлом до температуры 550 оС и подергают двух пятикратному нагреву и хлаждению в интервале температур 50-820 ОС со скоростью нагрева 30- 000 оС/мин и охлаждения 50-1200 С/миМногократный нагрев и охлаждениеинтервале температур 550-820 оС, .е. выше температуры Ас, и ниже емпературы ьмнимальной устойчивости718486 Механические свойства Способполучения Микроструктура Эерно,балл Твердость,НВ Ударя аявязкость.аустенита (около 600 С), позволяют осуществить многократную фазовую перекристаллиэацию по схеме графит+ +феррит + цементит.графит + аустенит и этим измельчить литую структуоНагрев до 820 оС обеспечивает наименьший размер нового аустенитного зерна, а охлаждение до 550 ОС - наи-большую степень измельчения феррит- но-цементитной смеси при распаде аусте- нита в области его минимальной устой" (чивости.Нагрев выше 820 С увеличивает размер аустенитного зерна, а охлаждение ниже 550 С препятствуетраспаду аустенита на ферритно-цементитную смесь.Скорости нагрева 30-1000 С/мин обеспечивают фазовый наклеп аустенита при перекристаллиэации, протекающей по схеме феррит + цементит в аустенит й обуславливающей рафинирОвку20 структуры и улучшений механических свойств за счет:измельчения зерен и диспергирования субструктуры аустенита и феррита.Более низкие скорости нагрева (ни же 30 град/мин) не приводят к фазовому наклепу, а более высокие (свыше 1000 град/мин) сдвигают точку Ас выше 820 ОС, что приводит к неполной фаэовой перекристаллизации. ЗОСкорость охлаждения 50-1200 град/мин, обеспечивает распад аустенита на ферритно-цементитную смесь. Повышение скорости охлаждения способствует измельчению продуктов распада аустенита. Однако охлаждение со скоростью более 1200 град/мин препятствует распаду аустенита, так как сокращает время распада вследствие переохлаждения.Более низкие скорости охлаждения 4 О (ниже 50 град/мин) приводят к малому переохлаждению аустенита и укрепляют продукты его распада. ИзгОтовление отливок из графитиэированной стали осуществляют следующим образом. Жидкую графитизированную сУаль,выплавленную в индукционной печи ипосле модифицирования в конце бороми кальцием, заливают в керамическиекварцевые оболочки, заформованныев опоки кварцевым песком с температурой 500 ОС, что обеспечивает охлаж-.дение отливок в интервале темпера"тур 980-700 ОС в течение 40 мин т,е,Осо скоростью 7 С/мин . Это обуславливает выделение углерода из аустенита с образованием шаровидных включений графита и, как следствие, получение структуры без вторичногоцементита.После отделения от наполнителяи охлаждения на воздухе до 550 Сотливки с литниковой системой загружают в печь с температурой среды930+20 С и нагревают до температурыо820+20 С,со скоростью около 120 град/мин,затем выгружают их из печи и подвергают охлаждению на воздухесо скоростью около 150 град/мин до температуры (550 й 20 ОС), после чего отливки вторично нагревают в данном режиме, а после третьего, нагрева до температуры 820+20 ОС их окончательноохлаждают на воздухе.Отливки, полученные описываемымспособом, имеют мелкозернистую структуру с перлитной основой, незначительным количеством феррита (5-10)и шаровидными включениями графита,Размер перлитных и ферритных зеренсобтветствует 8-9 баллу, Размер зеренперлита и феррита в отливках, изготовленных известными способами, соответствует 1-2 баллу в литом состоянии и 2-3 баллу при последующейнормализации их при 870 С (см. таблицу),718486 формула изобретения Составитель А.СекейКо екто И Муска едактоР З.Ходакова Техред Заказ 9993/7 Тираж 608 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Как видно из таблицы, описываемый способ повышает ударную вязкость в 7,4 раза по сравнению с известными спОсобами и, кроме того, позволяет получить в отливках из графитизированной стали мелкозернистую перлитную или ферритно-перлитную структуру металлической основы с шаровидными включениями графита. Способ изготовления отливок из графитиэированной стали, включающий заливку в нагретую литейную форму, охлаждение в интервале 980-700 фС со скоростью 1-8 град/мин и далеена воздухе, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью повышения механических свойств путем измельчения зерна, отливки охлаждают на воздухе 5 до 550 С и подвергают циклическомунаг 1 еву и охлаждению в интервале550-820 фС со скоростью нагрева 301000 град/мин и охлаждения 501200 град/мин.0 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 226174, кл. С 22 С 39/00, 1967.2. Авторское свидетельство СССР 15У 639643, кл; В 22 Р 27/04, 1976.