Способ термической обработки изделий из серого чугуна Советский патент 1951 года по МПК C21D5/02 

Механические качества серого чугуна как материала для машиностроения могут быть улучшены термической обработкой (закалкой) изделий из этого чугуна но онисываемому снособу.

Снособ отличается тем, что изделия из серого чугуна нагревают до температур выше критических, быстро охлаждают до температуры, лежаш;ей между 150 и 400° С, и после выдержки при этих температурах охлаждают с произвольной скоростью.

При быстром изотермическом охлаждении нагретых чугунных изделий до указанной выше температуры аустенит чугуна нереохлаждается, а скорость его преврашения в мартенсит сильно понижается. В результате этого чугун приобретает мартенситовую мелкоигольчатую структуру, отличную от трооститомартенситовоймикроструктуры,

свойственной чугуну, охлажденному при температуре выше максимальной устойчивости аустенита.

При осушествлении способа следует иметь в виду, что для каждой чугунной отливки в зависимости от ее химического состава и сечения существует специфический режим

нагрева отливки под закалку, способствуюш:ий максимальной устойчивости в отливке переохлажденного аустенита. В большинстве случаев достаточен нагрев отливки до 860-900° С.

Область максимальной устойчивости переохлажденного аустенита для всех чугунов соответствует температуре 200-230° С. Толшина тела отливки ограничивает применимость изотермической обработки тем сильнее, чем мягче исходное литое состояние отливки, т. е. чем больше феррита в структуре чугуна. Отрицательное действие большой тол шины отливки (свыше 40 мм) парализуется (до известного предела) повышением температуры нагрева отливки нод закалку до 1050-1100°С и выше с кратковременной выдержкой и примеиением соответствующих по теплопроводности горячих закалочных ванн. Изотермическая закалка чугунных отливок предохраняет отливки от деформации, что имеет важнейшее значение для таких деталей, как кольца, втулки и гильзы.

Механические свойства изотермически закаленного чугуна во всех случаях выше, чем у чугуна такого

же состава, но закаленного в холодной среде, например, в холодном масле. Особенно разительна разница в упругости поршневых колец, которая для колец, закаленных по описанному способу, в 2, 3 и даже 4 раза превосходит упругость колец, закаленных в.холодной среде. Кроме того, прочность изотермически закаленных целых отливок, объясняемая минимальными в них значениями внутренних закалочных напряжений, чрезвычайно повышается. Отпуск изотермически закаленного чугуна закономерно понижает его твердость, начиная от температуры 280-350° С, в зависимости от химического состава исходного чугуна. Изотермическая обработка чугуна может быть распространена не только на его закалку, но и. на отжиг. Для этого применяют температуру по максимальной, а минимальHoii устойчивости аустенита в чугуне. Изотермический отжиг чугуна не только сокрашает продолжительность процесса отжига, но и делает

его значительно более доступным по сравнению с обычным отжигом, не всегда достигающим благоприятного результата.

Описанный способ термической обработки изделий из серого чугуна позволяет расширить область его применения в качестве материала для ответственных деталей машиностроения вместо стали, особенно по конфигурации деталей с тонкими стенками и заменять в отдельных слзчаях чугун, оЧегированный такими дорогими присадками, как никель, молибден, ванадий и другие, простым чугуном.

Предмет изобретения

Способ термической обработки изделий из серого чугуиа, отличающийся тем, что изделия нагревают до температур выше критических, быстро охлаждают до температуры, лежащей между 150 и 400° С и после выдержки при этих температурах охлаждают с произвольной скоростью.