CS271830B1 - Method of low-alloy nodular cat-iron casting thermal treatment - Google Patents
Method of low-alloy nodular cat-iron casting thermal treatment Download PDFInfo
- Publication number
- CS271830B1 CS271830B1 CS883677A CS367788A CS271830B1 CS 271830 B1 CS271830 B1 CS 271830B1 CS 883677 A CS883677 A CS 883677A CS 367788 A CS367788 A CS 367788A CS 271830 B1 CS271830 B1 CS 271830B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- percent
- castings
- low
- cast pieces
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 29
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title description 3
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 7
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 6
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001296 Malleable iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
z nízkolegované tvárné litiny (57) Za účelem dosaženi vysokých pevnostních β plastických parametrů odlitků jsou tvto auetenitizovány při teplotě 880 °C až 950°C, načež jsou podrobeny neúplnému izotsrmlckému rozpadu austenitu při transformační teplotě 240 °C až 420 °C s následným dochlazením, přičemž přechod odlitků z austenitizačního prostředí do prostředí, v němž probíhá neúplný izotermický rozpad, trvá 5 až 20 sekund.
Uvedený způsob se aplikuje u odlitků o základním složení 3,0 do 3,7 % uhlík, 2,0 do 3 \ křemík, 0,2 až 0,5 % mangan, 0,01 až 0,07 % fosfor, 0,01 až 0,04 % sira, 0,04 do 0,08 % hořčík a obsahujících kromě vanadu alespoň některou z legúr nikl, molybden, měď. Odlitky takto zpracované vykazují vesměs vysoké mechanické vlastnosti, umožňující jejich použití jako velmi namáhané součásti.
| 271 | 8-30 |
| (11) . | |
| (13) | Bl |
| (51) | Int. Cl.5 C 21 0 5/00 C 21 D 5/02 |
CS 271830 Bl
Vynález se týká způsobu tepelného zpracování odlitků z nízkolegované tvárné litiny o základním složení 3,0 do 3,7 % uhlík, 2,0 do Ji křemík, 0,2 do 0,5 * mangan, 0,01 do 0,07 % fosfor, 0,01 do 0,04 % síra, 0,04 do 0,08 hořčík, obsahujících kromě vanadu v hmotnostním složení 0,1 do 0,3 \ alespoň některou z legur nikl, molybden, měď o celkovém obsahu 0 , 2 do 5 4.
VefStrojírenství, zejména v automobilovém a traktorovém průmyslu, popřípadě zemědělském a textilním strojírenství jsou některé části produkovaných strojů a zařízení velmi namáhány, jsou to zejména klikové a vačkové hřídele, ozubená kola a hřídele atd., od kterých jsou vyžadovány vysoké pevnostní a plastické vlastnosti a vysoká odolnost vůči únavovému procesu a kontaktnímu namáhání.
Tyto součásti se dosud vyrábějí převážně z tvářených vysokolegovaných ocelí tepelně zpracovaných.
Nevýhodou používání těchto materiálů a způsobu jejich zpracování jsou poměrně vysoké výrobní náklady včetně energeticky náročného tepelného zpracování výkovků.
U použitých vysokolegovaných ocelí nelze dosáhnout optimální kombinace pevnostních a plastických vlastností, dochází k výraznému snížení životnosti dilů z těchto ocelí. Díly je nutno často vyměňovat, což nepříznivě zvyšuje celkovou nákladovost jak u výrobce, tak i u uživatele.
jsou známy způsoby tepelného zpracování odlitků z tvárných litin za účelem získání dobrých mechanických vlastností.
Tak například u některých odlitků se tepelné zpracování provádí tak, že odlitky z tvárných litin jsou austenitizovány za teploty 950 °C po dobu 60 až 180 minut za účelem vyrovnání chemického složení, popřípadě rozložení ledeburitického cementitu a potom ochlazovány na vzduchu, nebo v peci rychlostí 2 °C až 10 °C/hodinu.
Výsledkem je získání feriticko-perlitické, nebo feritické matrice, která sice zaručuje dobrou plasticitu a houževnatost, avšak poměrně nízkou pevnost odlitků, což je jejich velkým nedostatkem, značně omezujícím oblast jejich použití.
jiný způsob představuje klasické zušlechťování. Odlitky, popřípadě výkovky jsou austenitizovány za teploty 900 až 1 000 °C, zakaleny do vody nebo oleje a i několikrát popouštěny za teploty 400 °C až 650 °C.
Nevýhodou tohoto způsobu je, že odlitky, popřípadě výkovky z oceli, popřípadě tvárné litiny mají buď vysokou plasticitu a houževnatost a nízkou pevnost v tahu, nebo vyšší hodnoty pevnosti při velmi nízké plasticitě a houževnatosti, což omezuje jejich širší upotřebitelnost. Další nevýhodou je oproti oceli vyšší hmotnost a horší obrobitelnost.
Vynález si klade za cil vytvořit vhodný způsob tepelného zpracování odlitků z nízkolegované tvárné litiny o základním složení 3,0 do 3,7 % uhlík, 2,0 do 3,0 h křemík, 0,2 do 0,5 * mangan, 0,01 do 0,07 % fosfor, 0,01 do 0,04 % síra, 0,04 do 0,08 % hořčík, obsahujících kromě vanadu alespoň některou z legur nikl, molybden, měď.
Podstata způsobu tepelného zpracování odlitků z nízkolegované tvárné litiny podle vynálezu spočívá v tom, že odlitky jsou austenitizovány při teplotě 880 °C až 950 °C, ve vzdušné atmosféře nebo v lázni o složení 40 do 60 \ KC1 a 60 do 40 * NaCl, po dobu 30 až 60 minut, potom jsou podrobeny neúplnému izotermickému rozpadu austenitu při transformační teplotě 240 °C až 420 °C v lázni, o složení 50 do 70 % KOH, 30 do 50 % NaOH, po dobu 35 až 300 minut, s následným dochlazením přičemž přechod odlitků z austenitizačního prostředí do prostředí, ve kterém probíhá neúplný izotermický rozpad, trvá 5 až 20 sekund.
Popsaným způsobem tepelného zpracováni odlitků se dosáhne výhodné kombinace pevnostních a plastických vlastností, což má za následek zvýšenou životnost součástí.
CS 271830 Bl
Dosažená strukturní směs odlitku má toto složení: bainit od 65 až 80 %, zbytkový austenit od 20 až 35 \, martensit až 10 %.
Příklad 1
Odlitky o síle stěny 30 až 50 mm o základním složení 3,2 k uhlíku, 2 % křemíku, 0,2 % manganu, 0,02 % fosforu, 0,02 \ síry, 0,05 k hořčíku a o obsahu legur, tj. 1,5 % niklu,
0,4 % molybdenu, 1,2 k mědi a 0,2 % niobu - tj. o celkovém obsahu legur 3,3 %, vše v hmotnostních množstvích - zbytek železo, se vloží do austenitizační pece s lázní o složení 50 k KC1 a 50 k NaCl, ve které jsou austenitizovány při teplotě 900 °C po dobu 30 minut.
Potom jsou odlitky co nejrychleji - v průběhu 5 až 20 sekund-přemístěny do pece s lázní o složení 63 k KOH a 37 k NaOH, kde v nich při teplotě 360 °C probíhá po dobu 150 minut částečný izotermický rozpad austenitu.
Výsledkem této neúplné přeměny je strukturální směs tohoto složení: bainit cca 73 zbytkový austenit cca 27 k. Potom následuje dochlazení odlitků na vzduchu.
Příklad 2
Odlitky o síle stěny 40 až B0 mm o základním složeni: 3,4 k uhlíku, 0,3 k manganu,
2,0 k křemíku, 0,04 k fosforu, 0,02 % síry, D,06 k hořčíku a o celkovém obsahu legur
4,7 k, jmenovitě 2,0 k niklu, 0,6 k molybdenu, 1,8 % mědi, 0,3 k niobu - vše v hmotnostních množstvích - zbytek železo, se vloží do austenitizační pece s lázní stejného složení jako v příkladu č. 1, ve které jsou austenitizovány při teplotě 900 °C po dobu 60 minut.
Potom jsou odlitky co nejrychleji - v průběhu 20 sekund - přemístěny do pece s lázní o složení shodném se složením podle přikladu č. 1, kde v nich při teplotě 380 °C probíhá po dobu 200 minut částečný izotermický rozpad austenitu.
Výsledkem této neúplné přeměny je strukturní směs odlitků, mající toto složení: bainit cca 00 k, zbytkový austenit cca 20 %.
Potom následuje dochlazení odlitků ve vodě.
Jak u příkladu č. 1, tak i u příkladu č. 2 je výsledkem dosažení vysokých mechanických vlastností odlitků, které lze charakterizovat přibližně těmito hodnotami:
- maximální pevnost v tahu 950 až 1 250 MPa,
- mez kluzu - cca 600 až 800 MPa,
- tvrdost - cca 300 až 400 HV,
- tažnost - cca 6 až 10 k, _2
- vrubová houževnatost cca 15 až 20 Jcm
Při použití transformačních teplot blížících se spodní mezi 240°C dosahuje se maximálních hodnot meze pevnosti v tahu, tj. cca 1 600 MPa, meze kluzu 1 300 MPa, tvrdosti 550 HV a poněkud nižších hodnot tažnosti, tj. 2 % a vrubové houževnatosti 7 Jcm a při použiti tranformační teploty blížící se horní mezi 420 °C se dosahuje poněkud nižších hodnot meze pevnosti v tahu, tj. 950 MPa, meze kluzu 600 MPa, tvrdosti 300 HV, maximálních hodnot _2 tažnosti, tj. cca 10 % a vrubové houževnatosti 20 Jcm .
Claims (1)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZUZpůsob tepelného zpracování odlitků z nízkolegované tvárné litiny o základním složení 3,0 až 3,7 k uhlík, 2,0 až 3 % křemík, 0,2 až 0,5 %mangan, 0,01 až 0,07 % fosfor, 0,01 až 0,04 % síra, 0,04 až 0,08 k hořčík, obsahujících kromě vanadu alespoň některou z legur nikl, molybden, měď, vyznačující se tím, že odlitky jsou austenitizovány při teplotě 880 °C až 950 °C ve vzdušné atmosféře nebo v lázni o složeni 40 do 60 k KC1 a 60 do 40 % NaCl po dobu 30 až 60 minut, potom jsou podrobeny neúplnému izotermickému rozpadu austenituCS 271830 81 při transformační teplotě 240 °C až 420 °C v lázni o složení 50 do 70 % KOH, 30 do 50 \ NaOH po dobu 35 až 300 minut s následným dochlazením, přičemž přechod odlitků z austenitizačního prostředí do prostředí, ve kterém probíhá neúplný izotermický rozpad, trvá 5 až 20 sekund.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS883677A CS271830B1 (en) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Method of low-alloy nodular cat-iron casting thermal treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS883677A CS271830B1 (en) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Method of low-alloy nodular cat-iron casting thermal treatment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS367788A1 CS367788A1 (en) | 1990-03-14 |
| CS271830B1 true CS271830B1 (en) | 1990-11-14 |
Family
ID=5377535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS883677A CS271830B1 (en) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Method of low-alloy nodular cat-iron casting thermal treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS271830B1 (cs) |
-
1988
- 1988-05-30 CS CS883677A patent/CS271830B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS367788A1 (en) | 1990-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2719892B2 (ja) | 高温用表面浸炭ステンレス鋼合金及びそれから作られる製品及びその製造方法 | |
| US3860457A (en) | A ductile iron and method of making it | |
| Bedolla-Jacuinde et al. | Effects of boron addition and austempering time on microstructure, hardness and tensile properties of ductile irons | |
| US5910223A (en) | Steel article having high hardness and improved toughness and process for forming the article | |
| US4541878A (en) | Cast iron with spheroidal graphite and austenitic-bainitic mixed structure | |
| US4581079A (en) | Bearing steel | |
| Bell | Heat treatment | |
| CS271830B1 (en) | Method of low-alloy nodular cat-iron casting thermal treatment | |
| JPH0238645B2 (ja) | Kokyodokyujokokuenchutetsunoseizohoho | |
| Boulifa et al. | Effect of alloying elements on the mechanical behavior and wear of austempered ductile iron | |
| Mohamed | Studies of the properties and microstructure of heat treated 0.27% C and 0.84% Mn steel | |
| DE4313569C1 (de) | Verfahren zum Härten von Kugelgraphitgußeisenteilen | |
| JPH0770646A (ja) | 歯車の製造方法 | |
| Putatunda et al. | Laser Hardening of Austempered Ductile Cast Iron (ADI)∗ | |
| Annisa et al. | Study Experimental the Effect of Normalizing Treatment and Galvanic Pack Carburizing Process on Mechanical Properties of Low Carbon Steel | |
| Hermawan et al. | Effect of austenitizing temperature on microstructure, amount of retained austenite, and hardness of AISI O1 tool steel | |
| Maisuradze et al. | Isothermal Heat Treatment of the Low-Carbon Martensitic Steel | |
| Jamali et al. | Analysis of Tensile Strength, Hardness and Impact Energy of SAE1040 Steel Using Heat Treatment Processes | |
| Oyetunji et al. | Development of martempered ductile iron by step-quenching method in warm water | |
| ÜLLEN¹ et al. | The Characterization After Normalizing Treatment of Hot Forged 16MnCr5 and 20MnCr5 Cementation Steels | |
| Jaypuria | Heat treatment of low carbon steel | |
| CS249404B1 (cs) | Způsob tepelného zpracováni odlitků z nízkolegované oceíe | |
| US20250305103A1 (en) | Steel for induction hardening | |
| Akinlabi et al. | Development of Martempered Ductile Iron by Step-Quenching Method in Warm Water | |
| JPH09302411A (ja) | 無脱炭・耐摩耗性球状黒鉛鋳鉄鋳物部品の製造方法 |