Способ получения ковкого чугуна Советский патент 1961 года по МПК C21D5/06 

Предлагается способ получения ковкого чугуна путем облучения отливок из белого чугуна электронами на обычных электронных усилителях.

Известные способы получения отливок со свойствами ковкого фер ритного чугуна основаны на том, что в процессе отжига отливок из белого чугуна в томильных печах по двухстадийному режиму происходит распад цементита белого чугупа с образованием ферритной матрицы с включением графита (углерода отжига). Этот способ получения отливок со свойствами ковкого чугуна весьма дорогой, трудоемкий и связан с затратами большого количества топлива и времени.

Предлагаемый способ получения ковкого чугуна из белого заключается в том, что отливки со структурой белого чугуна подвергают облучению электронами больших энергий (более 1 мэв). Необходимая температура отливки в процессе облучения (650-700°) образуется за счет поглошения падающих электронов. Для предохранения отливок от окисления процесс электронного облучения ведут под вакуумом около 10 мм рт. ст.

В результате облучения электронами больших энергий отливок из белого чугуна последние претерпевают фазовое превращение с образованием ферритной структуры с включениями графита шарообразной формы, благодаря чему облученные отливки приобретают высокопрочные и пластичные свойства.

Доза облучения для полного завершения процесса графитизации - порядка 10 мэв1см достигается за 2-6 час облучения па обычных электронных ускорителях (электростатический генератор, линейный ускоритель и др.).

Исследования и опытные работы показали, что белый чугун является таким железоуглеродистым сплавом, у которого в результате электронного облучения одновременно улучшаются прочностные и пластические свойства. Благодаря этому способ электронного облучения тонкостенных отливок может получить промышленное значение.

№ 142670- 2 Электроны, облада-f Iiii большим запасом кинетической энергии,, производят возбуждение и ионизацию атомов, а также выбивают ядра атомов из узлов kpиc aлj4ич§cкoй, решетки цементита белого чугуна. В результате таких радиационных нарушений происходит перекристаллизация с образованием структур устойчивых фаз. Цементит белого чугуна является метаса-абильн й фазой и в процессе облучения при температуре 650-700 распадается

В результате распада цементита по схеме FeaC- SFe-fC процесс графитизации протекает одностадийно при температуре ниже аусгенитной, при этом образуется феррит и углерод, который коагулирует, образуя шарообразный графит

В заключении завода им Лихачева отмечается высокая практическая значимость предлагаемого способа получения ковкого чугуна путем облучения электронами, например, тонкостенных отливок из белого чугуна.

Предмет изобретения

Способ получения ковкого чугуна из белого чугуна, отличаюш, и и с я тем, что, с целью осуществления фазового превращения с образованием структуры феррита с шарообразным графитом, отливки облучают электронами на электронном ускорителе.