СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ОТЛИВОК ИЗ БЕЛОГО ЧУГУНА Советский патент 1971 года по МПК C21D5/04 

Изобретение относится к области термической обработки отливок из белого чугуна.

Известен способ предварительной термообработки таких отливок перед графитизирующим отжигом, заключающийся в нагреве до точки Ася и о.хлаждении в воде или в масле.

Недостатком этого способа является большой брак отливок по закалочным трещинам.

Для уменьщения трещинообразования предлагается охлаждение отливок вести ступенчато с выдержкой при температуре выше на 15-25°С начала мартенситного превращения, причем выдержка производится до начала мартенситного превращения.

Отливки, охлажденные после выбивки из форм, нагревают до температуры порядка 980-1050°С, чтобы остаточные карбиды, растворяясь в аустените, становились способными к дроблению. Выдержка при выбранной температуре должна быть небольшой (не более 1-2 час) во избежание разложения карбидов с образованием крабовидного графита, отрицательно действующего иа механические свойства. Конкретный режим высокотемпературного нагрева подбирают применительно к данным отливкам в зависимости от химического состава чугуна, режима его выплавки и температуры заливки, добиваясь максимальных диспергирования карбидной фазы и насыщения аустенита углеродом, чтобы при последующей закалке превращение аустепита в мартенсит сопровождалось заронадением большего числа центров кристаллизации графита. Для облегчения разрушения карбидного

каркаса, охватывающего при затвердевании аустенит и бикристальную эвтектику желательно иметь в исходной структуре как можно более тонкий каркас при максимальном количестве изолированных карбидных частиц. Это

достигается, главным образом, разливкой чугуна при возможно более низкой температуре и ранней выбивкой из земляной формы (лучше кокиль), когда первичные кристаллиты получаются значительно более дисперсными, чем при разливке с высоких температур (тонкостенные отливки отжигаются быстрее, чем толстостенные). Далее отливки подстуживают на воздухе, охлал-сдают в горячей ваине из расплавленных солей или щелочей при температуре иа 15-25°С выше начала мартенситного превращения, чтобы аустенит, иереохлаждаясь, оставался в этом состоянии некоторое время, необходимое для выравнивания температуры в отливках.

Выдержка в горячей ванне не должна быть больше той, при которой начинает раснадаться переохлажденный аустенит, т. е. отливки выдерживают в ванне несколько минут, чтобы температура отливок во всем их объеме выПосле выдержки в горячей ванне отливки перебрасывают в воду для окончательного охлаждения, когда аустенит высокотемпературного нагрева перейдя мартенситную точку и охлаждаясь ниже ее до цеховой температуры, превращается в мартенсит. Так как закалка в воде производится с очень низких температур (мартенситная точка Мц при сильном насыщении аустенита углеродом может упасть до 150°С и ниже), а отливки перед охлаждепием в воде имеют более или менее разрушенный карбидпый каркас в структуре и выравненную во всех своих частях темнературу, то тепловые и структурные напряжения будут в несколько раз меньше, а оставшиеся напряжения легче переносятся отливками, чем ири обычной закалке с высоких температур. Следовательно, опасность трещинообразования в отливках нрактически исключается.

Поскольку отливки, вынутые из горячей ванны, проходят затем мартенснтное превращение независимо от скорости охлаждения, то их можно охлаждать не только в воде, по и в

масле или на воздухе, если это более удобно но местным условиям. Предлагаемая закалка белочугунных отливок, характеризуемая начальным нагревом до высоких темнератур и ступенчатым охлаждением через горячую ванну в воде, масле или воздухе, существенно улучшает качество отожженных отливок.

Предмет изобретения

1. Способ предварительной термической обработки отливок из белого чугуна перед графитизирующим отжигом, включающий нагрев до температуры закалки и охлажде ше, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трещинообразования, производят стуиенчатое охлаждение отливок.

2.Способ по и. 1, отличающийся тем, что ступенчатое охлаждение производят с выдержкой при температуре выше на 15-25С

начала мартенситного превращения.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что выдержку производят до начала мартепситного превращения.