CS217541B1

CS217541B1 - Odlitky z tvárné litiny izotermicky kalené

Info

Publication number: CS217541B1
Application number: CS350681A
Authority: CS
Inventors: Eduard Dorazil
Original assignee: Eduard Dorazil
Priority date: 1981-05-13
Filing date: 1981-05-13
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Účelem odlitků z tvárné litiny izotermicky kalené 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 % a zbytek železo, je dosažení lepší prokalitelnosti při nižší spotřebě legujících prvků. Podle vynálezu obsahují odlitky legury ve skladbě o hmotnostní koncentraci nikl 0,2 až 0,6 %, měd 0,2 až 0,6 % a molybden 0,1 až 0,3 %.

Description

Vynález se týká odlitků z tvárné litiny izotermicky kalené 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 % a 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 96.a zbytek železo.

Jako legující prvek je použit molybden o hmotnostní koncentraci 0,1 až 0,7 96. K dosažení dobré prokalitelnosti a vysokých mechanických vlastností těchto odlitků je známé jejieh 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, martenaitu a grafitu.

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

Ukazuje se však, 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, popř. 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, majících základní složení o hmotnostní koncentraci uhlík 3,0 až 3,7 96, 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 dále obsahují legury ve skladbě o hmotnostní koncentraci nikl 0,2 až 0,6 96, měň 0,2 až 0,6 % a molybden 0,1 až 0,7 96.

Základní účinek vynálezu spočívá v tom, že dosáhnou vysoké mechanické vlastnosti odlitků a jejich dobré prokalitelnosti.

Odlitky podle vynálezu jsou dále blíže popsány na několika příkladech provedení·

Příklad 1

Odlitky o síle stěny 30 mm, mající základní složení o hmotnostní koncentraci uhlík 3,48 96, křemík 2,76 %, mangan 0,45 %, fosfor 0,032 %, síra 0,016 96 . a hořčík 0,050 % a obsah legur měň 0,53 96, nikl 0,53 % a molybden 0,27 % a zbytek železo, 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 °C po dobu prodlevy 4 000 sekund, to je 66 minut.

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

21754,

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

Dosažená pevnost v tahu činí 1 100 MPa, tažnost 6 %, tvrdost HV 60 350. Provedené zkoušky ukázaly, že odlitky jsou prokaleny v celé tloušťce stěny.

Příklad 2

Odlitky stejného hmotnostního složeni a tloušťky stěny, po stejném ohřevu na austenitizační 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 , 200 MPa, tažnost 9 %, tvrdost HV 60 390. Prokalenost odlitků byla v celé tloušťce stěny.

Příklad 3

Odlitky stejného hmotnostního složení jako v přikladu 1 a 2, o tloušťce stěny 25 mm, po ohřevu v austenitizační peci na teplotu 900 °C po dobu 30 minut, 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 eca 17 minut; poté se z transformační pece vyjmou a dochladi na volné atmosféře.

Dosažené výsledky jsou: pevnost v tahu 900 MPa, tažnost 4 %, tvrdost HV 60 290. Prokalenost odlitků byla v celé tloušťce stěny.

Příklad 4

Za stejných podmínek jako v příkladu 3 jsou odlitky ponechány při transformační teplotě po dobu 50 000 sekund, to je cca 14 hodin.

Dosažené výsledky jsou: pevnost v tahu 1 000 MPa, tažnost 8 %, tvrdost HV 60 320. Prokalenosti bylo dosaženo v celé tloušťce stěny odlitků.

Příklad 5

Odlitky stejného hmotnostního složení jako v předchozích příkladech, o tloušťce stěny 38 mm po ohřevu v austenitizační peci na teplotu 900 °C po dobu 30 minut se co nejřychleji přemístí do prostředí pro částečný izotermický rozpad, např. vhodné solné lázně, v níž setrvají při transformační teplotě 300 °C po dobu 2 000 sekund, to je 33 minut; poté se z transformační pece vyjmou a dochladi na volné atmosféře.

Dosažené výsledky jsou: pevnost v tahu 1 400 MPa, tažnost 2 %; tvrdost HV 60 460. Prokalenosti bylo dosaženo v celé tloušťce 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 1 450 MPa, tažnost 3 %, tvrdost HV 60 480. Prokalenosti bylo dosaženo v celé tloušťce stěny odlitku.

Z uvedených příkladů plyne, že bylo ve všech případech dosaženo vysokých parametrů zpracovaných odlitků při relativně nízkých nákladech na prvky základního složení a legur.

Claims

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 56, hořčík 0,04 až 0,08 % a zbytek železo, vyznačené tím, že déle obsahují legury ve skladbě s hmotnostní koncentrací nikl 0,2 až 0,6 %, měň 0,2 až 0,6 % a molybden 0,1 až 0,3 %.