Способ получения отливок Советский патент 1987 года по МПК B22D27/04 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии получения отли:вок из легированных износостойких чугунов„

Цель изобретения - повьшение абра- зивной и ударно-абразивной стойкости отливок.

Чугун заливают с содержанием углерода 4,5-5,5%, например, в медный охлаждаемый кокиль, охлаждение в котором осуществляется со скоростью 1000-1300°С/с.

Использование высокохромистого (Сг - 18-22) заэктевтического чугуна в сочетании с высокой скоростью охлаждения расплава в интервале кристаллизации приводит к формированию после литья структуры мелкоигольчатого мартенсита с оптимальным коли- чеством рав.номерно распределенных высокодисперсных карбидов хрома типа . Такое сочетание структурных составляющих обеспечивает повышение абразивной и ударно-абразивной стой- кости деталей.

При концентрации углерода в пределах 4,5-5,5% в процеЬсе кристаллизации происходит первоначальное зарождение еще в жидком расплаве большого количеству высокодисперсных упрочняющих карбидов . более высокой твердости чем и после- дукнцее образование твердой фазы - аустенита, переходящего с понижени- ,- ем температуры в высокопрочную мар- тенситную основу, что приводит к росту абразивной и ударно-абразивной стойкости отливок. При этом высокая скорость охлаждения препятствует дальнейшему росту карбидов и фиксирует их равномерное распределение по всему объему матрицы. При содержании углерода менее 4,5% в сочетании со

сочетании скоростью охлаждения 1000-1400 С/с карбидная фаза образуется в количестве, недостаточном для повьш1ения ударно-абразивной износостойкости. Кроме того, образуется эвтектика, резко снижающая вязкость и конструктивную прочность чугуна. При содержании углерода более 5,5% наряду с образованием карбидов хрома появляются карбиды цементитного типа, также охрупчи- вающие металл и снижающие износостойкость отливки.

Скорость охлаждения расплава чугуна в интервале кристаллизации является неотъемлемым и одним из определяю

5 0 5

Q

щих факторов способа изготовления отливок из высокохромистого заэктевтического чугуна, так кик она определяет количество, размеры и распределение карбидной фазы, а также степень легированности металлической основы и образование мелкоигольчатого мартенсита, от чего зависит ударно-аб- р 1зивная износостойкость отливок. При скорости охлаждения 1000- 1400 С/с происходит измельчение структуры, образование большого количества высокодисперсных равномерно распределенных первичных карбидов высокой твердости и формирование мелкоигольчатого легированного мартенситау что обеспечивает высокие значения как абразивной, так и ударно-абразивной стойкости. Скорость охлаждения зкидкого чугуна менее 1000 С/с приводит к образованию очень крупных первичных заэвтектичес- ких карбидов, сильно охрупчивающих

металл. При скорости охлаждения свы- .о.

0

5

ше 1400 С/с в сплаве формируется высоколегированная аустенитная структура без карбидных включений, обладающая высокой прочностью. Карбиды в такой структуре выделяются позже - в процессе работы деталей и их выделение в виде крупных частиц типа (Сг, Fe)jCj по границам аустенитного зерна приводит к охрупчиванию сгшава и снижению его ударно-абразивной стойкости и прочности отливок.

Способ позволяет получить мартен- ситно-карбидную структуру чугуна с высокодисперсными карбидами ,.

Пример. Проводили выплавку зазвтектического высокохромного чугуна в индукционной печи с кислой футеровкой следующего состава, мас.%: углерод 5,2; хром 22,3; марганец 1,84; кремний 0,65; железо.остальное. В

качестве шю:ты использовали лом углеродистой стали, феррохром ФХ650 и ФХ800, науглераживающие присадки, а также ферросплавы кремния и марганца. Заливку чугуна осуществляли при t 1550 С в медный водоохлаждаемый кокиль. Отливки имеют форму прямоугольных пластин 100x60x16 мм. Охлаждение расплава в форме до полного затвердевания осуществляли со скоростью 1200 С/с. Кроме того, отливались литые образцы для испытаний на изгиб. Предлагаемый способ обеспечивает повышение абразивной износостойкости

0

5

3 . 13232274

в 2,3-3,2 раза, а ударно-абразивной ванного высокохромистого чугуна и износостойкости в 2,2-2,9 раз. по его охлаждение, отличающий сравнению с прототипом.с я тем, что, с целью повьшения

абразивной и ударно-абразивной стойФормула изобретения i кости отливок, заливку осуществляют

чугуном с содержанием углерода 4,5Способ получения отливок, включаю- 5,5%, а охладдение ведут со скорос- щий заливку в литейную форму легиро- тью 1000-1400 с/с.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии получения отливок из легированных износостойких чугунов. Цель изобретения - повышение абразивной и ударно-абразивной стойкости отливок. Повышение абразивной и ударно- абразивной стойкости достигается применением заэвтектического (содержание углерода 4,5-5,5%) высокохромистого чугуна, охлаждаемого со скоростью 1000-1400°С/с. Достигается не менее чем двухкратное увеличение срока службы деталей, работающих в условиях абразивного износа. S