Способ изготовления изделий из чугуна

,8) оизводст 980 хнолок работноситс т стност пения летаюх повьшен 1 зноса. ия склонности к нерабочая часть под закалку ндгр ры А - (150 С целью тр ещи нообр в процессе уменьше Изобретени ии машиностртносится к техно зова нию нагрева емпердт особам изго на для рабо ается до О) о износа,Цель изобретени беспечивдет соструктуры нд рдделия и распад кдя обработк вышение изеленно ности и хранение части и улучшеезднием нераеи повер карбидной верхности из чучуюи цементитд н зна еляе 1 ся колич есп Гкорость р чительной мер ством зарожпд зации, которо ю не е опред ющихся е обуслструкт ентров грдфитивлено ид.1 гичиемуры чугунд (то - екть 1, плотность с е соверш частират ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ИЗГОЧ УГУА(57) Изобретениегии машиностроенспособам изготовтающих в условия ТОБЛЕНИЯ ИЗДГЛИЙ ИЗ ения, в частности к овления изделий из чув условиях повышенноносостоикости рабочение обрабатываемости рбочей части изделий,Способ изготовления изделигуна, имеющих рабочую и нерабчасти, включает литье заготовгорячую пластическую деформацибочей части изделия со .степенформации более 70% и рабочейсо степенью менее 10%, послеосуществляют отжиг нерабочейизделия при температуре А +о100) С, а затем рабочую частьлия подвергают закалке от темпры А + (50-70) С. 2Целью изобретения является повышение износостойкости рабочей чдсти и улучшение обрабатываемости резанием нерабочей части изделш., Способ включает литье с полным или частичным отбелом, горячую пластическую деформацшо нерабочей части со степенью более 70% и рабочей части менее 10%, После этого нерабочую часть изделия пс 1 двергают отжигу при температуре Ас + + (50-100) С, а затем рабочую чдсть - закалке от темпердтуры Ас, + (50-70)Способ позволяет повыс 1 гс ксплудтдционные свойства деталей и производительность труда в процессе изготов - ления,з.п. ф-лы, 2 тдб,дзы на его остальнойне подвергающейся в цессе эксплуатации интенсивномуносу. чечные и линеиные дедислокаций), а такжеколичеством карбидныхповышением температур16401 79 25 30 35 тельности выдержки процесс графитизации ускоряется. Пластическая деформация приводит к повышению плотностидислокаций, появлению деформационных микротрещин, дроблению карбидов. 5С увеличением степени деформациирастет количество несовершенствструктуры. Градиент степени деформации (не более 107. в рабочей частии пе менее 70 в остальной части)приводит к образованию в различныхчастях изделия структур с различнойстепенью несовершенств.Если проводить деформацию рабочейчасти изделия со степенью более 107,то в процессе последующих термических обработок неизбежны распад части карбидной Фазы и потеря уровняизносостойкостиЕсли деформироватьостальную часть изделия со степенью 20менее 707, то числа образующихсяпри этом несовершенств структурынедостаточно для того, чтобы припоследующих нагревах произошел полпый распад карбидной фазы.Горячая пластическая деформациярабочей части изделия со .степенью неболее 10/ позволяет при повышенииизносостойкости рабочей поверхности(по сравнению с известным способом)дополнительно расширить возможностиприменения различных схем пластического деформирования, поскольку впроцессе пластического деформированиянерабочей части иэделия со степеньюболее 702 не при всех технологических схемах обработки давлением (ковка, прокатка и прочее) представляется возможным обеспечить полноеотсутствие пластической деформации 40рабочей поверхности,Промежуточная термическая обработка усиливает различие в структурахрабочей части и остального объема издЬлия, поскольку экспериментально 45установлено, что с увеличениемстепени деформации процесс распадакарбидов при последующем нагреве ускоряется, Поэтому, чтобы ускоритьраспад карбидов в той части изделия,которая не подвергается в процессеэксплуатации интенсивному износу идолжна иметь хорошую обрабатываемость, температура промежуточнойтермообработки отжига для нее составляет Ас + (50-100).С. При. меньших1температурах скорость графитизациимала. При более высоких температурахскорость распада карбидов увеличивается, однако при этом начинает интенсивно расти и зерно аустенита,что отрицательно сказывается на механических свойствах изделия,Окончательная термообработка должна формировать структуру рабочей поверхностии с мартенситной матрицей и необходимым (не меньше 307) количеством карбидов. В качестве нее применена закалка с температуры Ас + (50-70) С, ГГовышение температуры закалки может привести к росту аустенитного зерна и снижению механических свойств. При закалке с более низких температур может образовываться не мартенсит, а промежуточные структуры, что снижает износостойкость. В остальной части изделия, не требующей износостойкой структуры с мартенситной основой и значительным количеством карбидов, нагрев при окончательной термообработке проводится до температуры Ас - (150-200) С. Нагрев до более высоких температур приводит после быстрого охлаждения к повышению твердости и ухудшению обрабатываемости. Нагрев до более высоких температур приводит после быстрого охлаждения к повышению твердости и ухудшению обрабатываемости. Нагрев до температур ниже А - (150-200) С приводит к увеличению градиента температур между рабочей поверхностью и остальной частью изделия и увеличивает опасность образования трещин.П р и и е р. По предлагаемому способу изготавливают изделия типа ступенчатых валиков для сельхозмашин, Чугун для получения заготовок ныплавляют в индукционной высокочастотной электропечи. Чугун имеет следующийсостав, мас.7.: С 3,52, Яд 2,24; Мп 0,69, Сг 0,063; Их 0,40; Ч 0,40(сера и фосфор в обычных пределах). Разливку производят в металлические Формы при 1400-1380 С. Диаметр заготовок составляет 34 мм. Заготовкиподвергают отжигу для улучшения обрабатываемости. Из отожженных отливок отрезают заготовки высотой 24 мм.Перед. выдавливанием заготовки нао гревают в индукторе до 1000 С током высокой частоты, Пластическое формообразование проводят в специальномо штампе, подогретом до 400 С на серийном кри вошип ном пр ес с е усилием164100 т.с. Степень деформации в соответствии с принятой схемой составляет в рабочей части изделия, подвергающейся интенсивному износу, 5-107.,в остальной части 70-807.После деформирования проводят промежуточную термическую обработку(отжиг). Рабочую часть изделия помещают в охлаждающее устройство ипроизводят индукционный нагрев остальной части изделия до 900 С свыдержкой в течение 15 мин, Контрольтемпературы осуцествляют зачеканенной термопарой. Температура рабочейчасти не превышает 670 С. После предварительной термообработки проводятмеханическую обработку, а затем окончательную термообработку - индукционный нагрев рабочей поверхности до900 С (температура остальной частиОне превышает 670 С) и закалку. Затемзакаленные изделия подвергают окончательной механической обработке - шлифовке.После горячей пластической дефор -мации охлаждение полученного изделияосуществляется в песке или с печьюот температуры деформации. Отжиг проводят после горячего пластическогодеформирования (при этом возможноиспользование тепла деФормации). Нагрев нерабочей части изделия до температуры Лс, + (50-100) С осуществляется от комнатной температуры, а вслучае, когда используется тепло деоФормации, - от температуры 400-500 С.При выборе степени деформации, например при выдавливании, исходят иэчистового размера готового изделия,а необходимую степень деформации регулируют размерами выплавляемойисходной заготовки,Для оценки эффективности предлагаемого способа производят сравнение 0 796износостойкости и обрабатываемости изделий, полученных по известному и предлагаемому способам,Износостойкость определяют по изменению геометрических размеров. Обрабатываемость оценивают по скорости резания при часовой стойкости резца, Величина подачи 0,79 мм/об, глубина резания 1,5 мм.Режимы обработки приведены в табл. 1, а результаты испытаний - в табл. 2.Приведенные в табл. 1 и 2 данные показывают, что предлагаемый способ обеспечивает повышение иэносостойкости изделийи улучшение их обрабатываемости.Формула изобретения1. Способ изготовления изделийиэ чугуна, преимущественноступенчатых валиков, имеющих рабочую и нерабочую части, вкпючаюцийотливку заготовки и горячую пластическую деформацию, о т и и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния износостойкости рабочей частии улучшения обрабатываемости резанием нерабочей части изделий, деформацию рабочей части осуществляютсо степенью не более 107., нерабочейчасти - со степенью более 707, после чего нерабочую часть подвергают 35 отжигу при Ас, + (50-100) С, а затемрабочую часть - закалке от А ++ (50-70)фС.2. Способ по и.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью уменьшения склонности к трещинообразованию,в процессе нагрева рабочей частипод закалку нерабочую часть подогревают до Ас, - (150-200) С.1640179 Табл и ца 1 Рабочая часть изделия Нерабочая часть Способ Степень деформации, Й Закалка, 0 С Степеньдеформации, Х Отжиг,900 860 880 900 600 630 50 0 0 50П р и м е ч а н и е. А := 830 С,Ы ос,Табли ца 2 Способ Износ рабочейповерхности,мм Скоро при ч ь резания овой стойст езца, м/ми Известный 0,014 О, 009 0,005 Предлагаемый 0,005 0,006 О, 010 6 Составитель Т.БерТехред И,Дидык шевская Корректор С.Ч Редактор О.Дерба Заказ 998 ВНООПО Государстве 11Тираж 388 ого комитета и 35, Москва, ЖПодписноеизобретениям и открытиям пр5, Раушская наб., д. 45 НТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10 Известный123Предлагаемый456 15 19 24 25 24 24 Температура в процессе нагрева под закалку рабочей части изо делия, С