CS217538B1

CS217538B1 - Odlitky z tvárné litiny izotermicky kalené

Info

Publication number: CS217538B1
Application number: CS350381A
Authority: CS
Inventors: Eduard Dorazil; Eva Munsterova; Bohumil Barta; Jiri Crhak; Arnost Huvar
Original assignee: Eduard Dorazil; Eva Munsterova; Bohumil Barta; Jiri Crhak; Arnost Huvar
Priority date: 1981-10-18
Filing date: 1981-10-18
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Účelem odlitků z tvárné litiny izotermicky kalených při tepelném zpracování ohřevem na aust.enitizační teplotu, následným přetržitým ochlazením a závěrečným dochlazením, majících základní složení o hmotnostní koncentraci uhlík 3,0 až 3,7 %, křemík 2,0 až 3,0 %, mangan 0,2 až 0,6 %, fosfor 0,01 až 0,C7 %, síra 0,001 až 0,02 %, hořčík 0,04 ež 0,08 %, zbytek železo, je zvýšení prokalitelnosti při menší spotřebě legujících prvků. •Jejich podstata spočívá v tom, že obsahují leguru, tvořenou niklem v hmotnostní koncentraci 0,2 až 0,6 *.

Description

Vynález se týká odlitků z tvárné litiny izotermicky kalených při tepelném zpracování ohřevem na austenitizační teplotu, následným přetržitým ochlazením a závěrečným dochlazením, majících základní složení o hmotnostní koncentraci uhlík 3,0 až 3,7 %, křemík 2,0 až

3,0 %, mangan 0,2 až 0,6 %, fosfor 0,01 až 0,07 %, síra 0,001 až 0,02 %, hořčík 0,04 až

0,08 %, zbytek železo.

Jsou známy odlitky z tvárné litiny, obsahující v základním složení o hmotnostní koncentraci uhlík 3,0 až 3,7 %, křemík 2,0 až 3,0 %, mangan 0,2 až 0,4 %, fosfor 0,01 až 0,07 %, síra 0,001 až 0,02 % a hořčík 0,04 až 0,08 %, zbytek železo.

Jako legujícího prvku je použito niklu v hmotnostní koncentraci 0,5 až 2 %. K dosažení dobré prokalitelnosti a vysokých mechanických vlastností těchto odlitků je známé jejich tepelné zpracování, spočívající v jejich ohřevu na austenitizační teplotu 850 až 900 °C, po němž se odlitky <v průběhu do 5 sekund přenesou do solné lázně o transformační teplotě 280 až 420 °C, v níž setrvají po dobu danou známým vztahem.

V lázni dochází v odlitcích k neúplné přeměně austenitu, takže po ochlazení je struktura odlitků tvořena směsí, sestávající z bainitu, Zbytkového austenitu, martensitu a grafitu.

Výsledkem jsou poměrně vysoké mechanické vlastnosti odlitků a jejich dobrá prokalitelnost.

Ukazuje se věak, že pro dosažení těchto příznivých vlastností jsou náklady na celkovou spotřebu legujících prvků dosti vysoké a dále, že by bylo žádoucí dosažení větší prokalitelnosti odlitků, popřípadě stejné jejich prokalitelnosti při nižších nákladech na celkovou spotřebu legujících prvků. Rovněž je žádoucí dosažení prodloužení doby pro přemístění odlitků do pece pro částečný izotermický rozpad; tato doba má u známého postupu interval cca do 5 sekund.

Uvedené nedostatky odstraňují podle vynálezu odlitky z tvárné litiny izotermicky kalené při tepelném zpracování ohřevem na austenitizační teplotu, následným přetržitým ochlazením a závěrečným dochlazením, mající základní složení o hmotnostní koncentraci uhlík 3,0 až 3,7 %, křemík 2,0 až 3,0 %, mangan 0,2 až 0,6 %, fosfor 0,01 až 0,07 %, síra 0,001 až 0,02 %, hořčík 0,04 až 0,08 % a zbytek Železo. Jejich podstata spočívá v tom, Že obsahují jako leguru nikl v hmotnostní koncentraci od 0,2 do 0,6 %.

Základní účinek vynálezu spočívá v tom že umožňuje dosažení vysokých parametrů zpracovávaných odlitků při relativně nízkých nákladech na prvky základního složení a legur.

Vynález je dále blíže vysvětlen na několika příkladech provedení.

Příklad 1

Odlitky o síle stěny 15 mm, mající základní složení o hmotnostní koncentraci uhlík 3,58 %, křemík 2,78 %, mangan 0,55 %, fosfor 0,031 %, síra 0,014 %, hořčík 0,037 %, zbytek železo a obsah legury nikl 0,54 % se vloží do austenitizační pece, ve které jsou ohřívány při teplotě 900 °C po dobu 30 minut.

Po tomto ohřevu jsou odlitky co nejrychleji přemístěny do solné lázně pece pro částečný izotermický rozpad, v níž se ochladí a setrvají při transformační teplotě 350 °G po dobu prodlevy 2 000 sekund, to je 33 minut.

Poté se odlitky z pece pro částečný izotermický rozpad vyjmou a doehladí na volné atmosféře.

V lázni této pece dochází v odlitcích k neúplné přeměně austenitu, takže po dochlazení je struktura odlitků tvořena směsí, sestávající z bainitu, zbytkového austenitu, martensitu a grafitu.

Dosažené pevnost v tahu ělní 1 100 MPa, tažnost 6 %, tvrdost HV 60 350.

Provedené zkoušky ukázaly, že odlitky jsou prokaleny v celé tlouštce stěny.

Příklad 2

Odlitky stejného hmotnostního složení a tloušlky stěny, po stejném ohřevu na austenitizaění teplotu jako v přikladu 1, setrvají v peci pro částečný izotermický rozpad při stejné teplotě 350 °C, avšak při době prodlevy 200 000 sekund, to je 55 hodin, je dosaženo těchto výsledků. Pevnost v tahu 1 200 MPa, tažnost 8 %, tvrdost HV 60 370. Prokelenost odlitků byla v celé tloušíce stěny.

Příklad 3

Odlitky stejného hmotnostního složeni jako v příkladu 1 a 2, o tlouštce stěny 13 mm po ohřevu v austenitizačnl peci na teplotu 900 °C po dobu 30minut se co nejrychleji přemístí do solné lázně pece pro částečný izotermický rozpad, v níž setrvají při transformační teplotě 400 °C po dobu 1 000 sekund, to je cca 17 minut; poté se z transformační pece vyjmou a doehladí na volné atmosféře.

Dosažené výsledky jsou: pevnost v tahu 950 MPa, tažnost 6 %, tvrdost HV 60 300. Prokalenost odlitků byla v celé tlouštce stěny.

Přiklad 4

Za stejných podmínek jako v příkladu 3 jsou odlitky ponechány při transformační teplotě po dobu 20 000 sekund, to je 5,5 hodin.

Dosažené výsledky jsou: pevnost v tahu 1 000 MPa, tažnost 10 %, tvrdost HV 60 320. Prokalenosti bylo dosaženo v celé tloušlee stěny odlitků.

Příklad 5

Odlitky stejného hmotnostního složení jako v předchozích příkladech, o tlouštce stěny 20 mm po ohřevu v austenitizační peci na teplotu 900 °C po dobu 30 minut se co nejrychleji přemístí do vhodného prostředí pro částečný izotermický rozpad, například do solné lázně, v níž setrvají při transformační teplotě 300 °C po dobu 5 000 sekund, to je 83 minut; poté se z transformáční pece vyjmou a doehladí na volné atmosféře.

Dosažené výsledky jsou: pevnost v tahu 1 400 MPa, tažnost 3 %, tvrdost HV 60 430. Prokalenosti bylo dosaženo v celé tlouštce stěny odlitku.

Příklad 6

Za stejných podmínek jako u příkladu 5 jsou odlitky ponechány při transformační teplotě po dobu 200 000 sekund, to je 55,5 hodin.

Dosažené výsledky jsou: pevnost v tahu 1 500 MPa, tažnost 6 %, tvrdost HV 60 460. Prokalenosti bylo dosaženo v celé tlouštce stěny odlitků.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Odlitky z tvárné litiny izotermicky kalené při tepelném zpracování ohřevem na austenitizační teplotu, následném přetržitém ochlazení a závěrečném dochlazení, mající základní složení o hmotnostní koncentraci uhlík 3,0 až 3,7 %, křemík 2,0 až 3,0 %, mangan 0,2 až

0,6 %, fosfor 0,01 až 0,07 %, síra 0,001 až 0,02 %, hořčík 0,04 až 0,08 % a zbytek železo, vyznačené tím, že obsahují jako leguru v hmotnostní koncentraci nikl 0,2 až 0,6 %.