Способ получения отливок из высокомарганцевой стали Советский патент 1991 года по МПК B22D27/04 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам получения отливок из высокомарганцевой стали.

Цель изобретения - получение более однородной структуры по всему объему отливки, уменьшение брака отливок по трещинам, а также повышение их эксплуатационной стойкости.

Способ включает размещение в литейной форме внутреннего холодильника, заливку ее расплавом и последующее охлаждение, при этом в качестве сплава внутренних холодильников используют железоуглеродистый сплав с углеродным эквивалентом 3,8 - 4,6, например чугун следующего химического состава, мас.%: Углерод3,7 - 4,5

Марганец11,5-15,0

Кремний0,3 - 0,5

Хром0,2 - 0,5

ЖелезоОстальное.

При получении отливок по предложенному способу выравнивание структуры металла отливки по всему ее объему происходит за счет повышения скорости затвердевания расплава в массивных узлах отливки. Температура плавления материала холодильника на 150-200°С ниже температуры плавления высокомарганцевой стали. Структура окисной пленки, образующейся на поверхности холодильника, анизоморф- на структуре высокомарганцевой стали, и холодильник растворяется в ней, не создавая неоднородностей на границе раздела.

При применении для внутреннего холодильника железоуглеродистого сплава, имеющего углеродный эквивалент менее 3,8. температура расплавления холодильника будет слишком высокой, что приведет к возникновению термических напряжений в зоО

ся ю

GN Ч)

не установки холодильника. Использование сплава с углеродным эквивалентом больше 4,6 приводит к выделению в металле, окружающем внутренний холодильник, избыточных карбидов, которые снижают эксплуатационные свойства отливок.

При содержании углерода 3,7 - 4,5 мас.% сплав близок по составу к эвтектическому, что соответствует температуре плавления 1100 - 1120°С. Увеличение или уменьшение содержания углерода повышает температуру плавления сплава, что снижает растворимость холодильника в высокомарганцевой стали.

Снижение содержания кремния в сплаве менее 0,3% при использовании существующих шихтовых материалов невозможно без применения специальных сложных видов плавки, что делает применение данного сплава экономически неэффективным.

При содержании кремния более 0,5% образуются хрупкие карбиды, что снижает механические свойства и эксплуатационную стойкость деталей.

П р и м е р. В литейной форме размещают внутренние холодильники весом 80 кг, которые устанавливают в массивных узлах отливки. Холодильники изготавливают из сплава состава, мае. %: углерод 3,9, кремний

0,3, марганец 13, хром 0,3, железо остальное (углеродный эквивалент 4,0). Форму заливают расплавом высокомарганцевой стали.

Отливки имеют однородную структуру

по всему объему, отсутствуют несплошности, окисные плены. Эксплуатационная стойкость деталей повышается в 1,5 раза по сравнению с прототипом.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Способ получения отливок из высокомарганцевой стали, включающий размещение в литейной форме внутреннего холодильника, заливку ее расплавом и последующее охлаждение, отличающий- с я тем, что, с целью получения более однородной структуры по всему объему, отливки, уменьшения брака отливок по трещинам, а также повышения их эксплуатационной стойкости, в качестве сплава внутренних холодильников используют железоуглеродистый сплав с углеродным эквивалентом 3,8 - 4,6, например чугун, следующего химического состава, мас.%:

Углерод3,7 - 4,5

Марганец11,5-15,0

Кремний0,3 - 0,5

Хром0,2 - 0,4

ЖелезоОстальное.

Изобретение относится к литейному производству. Цель - получение более однородной структуры по всему объему отливки, уменьшение брака отливок по трещинам, а также повышение их эксплуатационной стойкости. Способ включает размещение в литейной форме внутреннего холодильника, заливку формы расплавом и последующее охлаждение. В качестве сплава для внутренних холодильников используют сплав на основе железо - углерод с углеродным эквивалентом 3,8 - 4,6, например чугун состава, мае %: углерод 3,7-4,5; марганец 11,5- 15, кремний 0,3 - 0.5; хром 0,2 - 0.4; железо остальное fe