Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
A) для превращения литой структуры отливок белого чугуна в разнообразные варианты структуры различных видов копкого чугуна;
Б) для улучшения основной структуры отливок ковкого чугуна;
B) для устранения дефектов основной структуры отливок ковкого чугуна.
А. Целью термической обработки первого вида является получение отливок со структурой феррита, перлита различной формы, дисперсности и плотности или феррита и "перлита в различных количественных сочетаниях в соответствии с требованиями к структуре и свойствам ковкого чугуна различных марок. Получение этих вариантов структуры достигается графитизирующим отжигом отливок, которые при этом несколько обезуглероживаются. Режим отжига состоит из пяти этапов-периодов— п (фиг. 8 и табл. 19).
19. Этапы-исриоды отжига ковкого чугуна и их назначение
Условное обозначение этапов-периодов Операция Назначение операции
я, Нагрев отливок до температур выше эвтектоидпого интервала Подготовка к процессу графитизации, в том числе инкубационная
Выдержка при температурах выше эвтектоидного интервала (первая стадия графитизации) Разложение эвтектических карбидов, образование и рса включений графита, установление стабильного равновесия аустенит — графит
Охлаждение отливок до температур эвтектоидпого интервала Выделение избыточного (вторичного) графита, рост включений графита
Охлаждение отливок в интервале температур эвтектоидпого превращения или выдержка при температуре немного ниже этого интервала (вторая стадия графитизации) а) При отжиге па феррит-ную структуру — эвтектонд-ная графитнзация или разложение цементита перлита; б) при отжиге на структуру зернистого перлита — полная или частичная сфероидизация цементита перлита (при отжиге па структуру пластинчатого перлита этап полностью или частично исключается)
Охлаждение отливок до температуры цеха Подготовка отливок к дальнейшим технологическим операциям; предупреждение возникновения белого излома
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА отливок
319
Отжиг ковкого чугуна требует значительного времени, затрачиваемого главным образом на ос\ществлснне нагрева и графитизации. Чтобы всемерно ускорить процесс графитизации, применяют:
С°
Ттах
Эбтек той дный интервал
а) повышение содержания в чу гуне Б1;
б) модифицирование чугуна алюминием, бором, висмутом, ферросилицием магнием, силикокаль-цием;
в) обработку чугуна шлаком путем регулирования его состава при плавке;
г) повышение температуры перегрева жидкого чугуна;
д) предварительную закалку отливок;
е) предварительную выдержку отливок при температуре 350—400° С в течение 3—5 час;
ж) повышение температуры выдержки отливок во втором этапе отжига п2 но не выше 1070° С;
з) выполнение отжига без упаковки отливок в защитной атмосфере жидкой среде.
Опытные данные [321 зависимости времени графитизации белого чугуна отсодер жапия в нем кремния и температуры отжига отливок приведены в табл 20
20. Длительность графитизации белого чугуна для отливок толщиной до 15 мм
і "2 "3 "а "5 часы
Фиг. 8. Типовой график отжига ковкого чугуна
Содержание 51 п % Длительность графитизации в час. и мин. при температуре в °С
1050 | 93 • 675 770—720
Первая стадия Вторая стадии
0.9 1,0 1,1 1 2 1—45 1—30 1—15 1—00 11—30 9—10 8—00 6—20 27—15 22—10 19—15 15—10 12—50 11 — 15 9—40 8—10
Г! р и м с ч а и и е. При толщине отливок более 15 мм продолжительность графитизации увеличивается, а при толщине более 35 мм продолжительность берегся вдвое большей.
Каждое из указанных выше мероприятий позволяет уменьшить время, нсобхо димос для графитизации отливок, но наибольший эффект дает комплексное их применение. В частности, кратковременная (3—5 час.) термическая обработка отливок при температуре 350—400° С при условии модифицирования чугуна алюминием в количестве 0,015% вызывает такое развитие инкубационной подготовки процесса графитизации, которое позволяет значительно сократить продолжительность второго ii2 и четвертого 7/4 этапов отжига. Практически такая обработка может выполняться как самостоятельная операция или включаться в первый п\ этап отжига, как это осуществлено на заводах Ростсельмаш и имени Лепсе (Ленинград)
Общая продолжительность отжига может быть выражена формулой
Л общ - Л г + /72 + Яа + /74 + Я5,
где п#$щ — общая продолжительность отжига; п\, //2, пя. /74 и пь — соответствующие периоды отжига.
Длительность первого периода п\ зависит от нагревательной способности печи и заданного режима низкотемпературной выдержки
320
отливки ИЗ КОВКОГО ЧУГУНА
Длительность второго периода П2 зависит от количества цементита, разложившегося при нагреве н охлаждении выше эвтектоидного интерпала температур, т. е в течение /7, и от максимальной температуры, до которой рационально нагревать данную печь. Па основании экспериментальных и производственных данных можно принять, что
' тах —
900 -г 20 Vcnpt
где Спр — приведенная скорость нагрева и охлаждения в данной печи в ЧУчас в свою очередь равная
100
Пр
"биО — 900' С + ^Ш— R00° с:
где П&я—90&> с — продолжительность нагрева отливок в час в данной печи;
