Способ обработки чугуна

кую обрабоормации мации;формации кую е каж целью посплуатациолнительагре мин. АРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС(46) 30.04.86. Бюл. В 16 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема(56) Авторское свидетельство СССР У 464630, кл. С 21 Р 5/00, 1973.Авторское свидетельство СССР У 42262, кл. С 21 0 5/00, 1972, (54)(57) 1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЧУГУНА включающий многократные нагревы со скоростью вьвпе 30 С/мнн до темпераотуры на 50-200 С выше точки Ас , ох лаждение на воздухе, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с вышения механических и эк онных свойств чугуна, доп производят динамичес тс общей степенью дефс.: ехр(-КЕ),где с - общая степень дефорсредняя скорость деза один цикл;К - коэффициент сопротивлениядеформации материала, равныйдля чугуна 0,04-0,05.2, Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что динамическую обработку производят перед первым нагревом.3. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что динамичес обработку производят в процесс дого охлаждения.4. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что н в ведут со скоростью 50-200 С/15 Я =ехр(-К) 20 35 40 4512Изобретение относится к металлур. гии, а именно к методам обработки чугунов, и предназначено для получения заготовок чугунных деталей.Цель изобретения - повышение механических и эксплуатационных свойств чугуна.Сущность изобретения заключается в том, что чугунные заготовки подвергают многократным нагревам со скоростью 150-200 С/мин до темпераотуры на 50-200 С вьппе точки Асп с последующим охлаждением на воздухе. Причем либо перед первым нагревом, либо в процессе каждого охлаждения производят динамическую обработку с общей степенью, деформации где Р - общая степень деформации;Я - средняя скорость деформацииэа один цикл;К - коэффициент сопротивлениядеФормации материала, равныйдля чугуна 0,04-0,05.Кроме того, при использовании изобретения может быть получено прочное соединение чугун-сталь.Для исследований влияния динамических обработок при термоциклировании были взяты чугуны с химическим составом, который приведен в табл. Для получения чугунов применялось кокильное литье. Структура исследуемых чугунов представляла собой: 1 образец - серый чугун с Ферритной матрицей и пластинчатьпк граФитом, 2 образец - серый чугун с аустенитной матрицей и пластинчатым графитом, 3 образец - высокопрочный чугун с шаровидным графитом имеет половинчатую структуру: аустенитную матрицу с включениями цементита, Исходные образцы представляли собой отливки диаметром 100 мм и высотой 70 мм.С целью исследования влияния динамической обработки на механические свойства чугунов образцы указанных размеров помещали в обойму (сталь марки 40), размеры обоймы: 130 мм и высота 90 мм.Деформация образцов проводилась на ковочном молоте и с использованием энергии взрывчатых веществ (ВВ), находящихся либо в контакте с образцом, либо приводящих в движение пластину-ударник, которая нагружает об 27694 2 разцы. В процессе осадки под молотом изменение параметров деформации (Г и Г ) происходит эа счет изменения скорости деформирования. В случае непосредственного контакта ВВ (типа тротил) с образцом параметры деформации менялись в зависимости от изменения плотности ВВ. Кроме того,для получения различных степеней деформации толщина ВВ выбиралась 40,50, 60 мм, что приводило к получению степеней деформации 10 5, 257. соответственно еАналогично параметры деформации менялись и при соударении ударника с образцом. Размеры пластины-ударника (200 мм и толщина 3 мм), изготовленной из стали 20, оставались постоянными, как и зазор между ударником и образцом - 40 мм.Наиболее эффективными и производительными динамическими обработками в современном машиностроении являются осадка под ковочными молотами,прокатка и деформация с использованием ВВ. В связи с тем, что чугун является хрупким материалом, динамическая обработка его может быть проведена лишь в условиях всестороннегосжатия. Вид динамической обработкипредопределяет параметры деформации и наличие обоймы вокругчугунной заготовки (так, в случае прокат - ки обойма может отсутствовать).Параметры обработки образцов и полученные механические свойства приведеныв табл. 2.Повьппение эксплуатационных (или технологических)свойств проявляется в улучшении свариваемости динамически обработанных чугунов, Малая пластичность и большая хрупкость как исходных, так и чугунов, обработанных по способу-прототипу, создают дополнительные трудности при выборе процесса сварки.Сравнение прочности сварного шва,полученного при соединении стали 40 с чугунами данной марки, обработанными определенным образом, приводится в табл. 3.Влияние иэмененияскорости нагревапри условиях,соответствующихприведенным в табл. 2, показано в табл,4.В связи с тем, что при различных 55динамических обработках влияние скорости нагрева аналогично, параметры,приведенные в табл. 4, соответствуют всем режимам.1227694 Таким образом, снижение скорости нагрева приводит к снижению прочности. Т а б л и ц а 1 Содержание, йИп Нд Т 1 РеСе СоссйРе тав Остальноедо 1007 1,18 12,5 1,18 12,5 То же 4,10 0,02 0,05 4,10 таблица 2 Параметры динами еской обработки Параметры термоциклирования Обработк(зкгсмм рос рев Охлаидавщая среда 15 Исходныйбез обботки 0 4100 28,4 52,559,9 101,8 Деформация намолоте 2передпервым Энагревом 8,2 5 10 40 1000 9,7 110 7,9 132 В типа 1ротил)еред пер ым нагреом 3 8,2 101,8 8,59,6 110,78,7 133,здух Деформ ция и стино 8,1 9 100 200 100 Возду 59,8 10,3 78,2 132,9 наДефоция а1 г стадии ох. лажденияВВ 8,60 200 О 1 О 100 Воздух Э 2 9 Без деформациипо способу-прототипу ударя(перепервымгревом силке ефор" мированяРу Предложенный способ повьбпает механические и эксплуатационные свойства чугуна.,а:хдс 10 ф 1000 оо гоо 48,0 на кофлота 100 ух 310 40 блица кгс/м Марка Спочугуна бработк ар сварного шва Электродуговая 18-2сварка Исходньй 2 2 27 По способупрототипу же 323-6 6 о предлааемому 4-68 8 3 4 Т и 0 38,4.59,7-59,9 200 59,8 250 62,4 100 66,8 150 200 7 У,9-78,6 78,4 250 Составитель В.СоболевРедактор М.Дылын Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская Заказ 2266/29 Тирвк 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5