PL212526B1 - Żeliwo na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego, sposób obróbki cieplnej elementów pracujących w warunkach zmęczenia cieplnego, oraz zastosowanie żeliwa na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego - Google Patents
Żeliwo na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego, sposób obróbki cieplnej elementów pracujących w warunkach zmęczenia cieplnego, oraz zastosowanie żeliwa na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnegoInfo
- Publication number
- PL212526B1 PL212526B1 PL383138A PL38313807A PL212526B1 PL 212526 B1 PL212526 B1 PL 212526B1 PL 383138 A PL383138 A PL 383138A PL 38313807 A PL38313807 A PL 38313807A PL 212526 B1 PL212526 B1 PL 212526B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- temperature
- elements
- conditions
- weight ratio
- cast iron
- Prior art date
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims description 18
- 238000005266 casting Methods 0.000 title description 3
- 208000025599 Heat Stress disease Diseases 0.000 title 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 title 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 12
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 claims description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 238000009865 steel metallurgy Methods 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009867 copper metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest żeliwo na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego, sposób obróbki cieplnej elementów pracujących w warunkach zmęczenia cieplnego, oraz zastosowanie żeliwa na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego.
Znane żeliwo, stosowane na płyty podkokilowe używane w hutnictwie miedzi zawiera w % wagowych 3,3-3,7% C, 1,4-1, 8% Si, 0,7-1,1% Mn, do 0,3% P, do 0,04% S, Cr do 0,20%, 0,4-0,75% Cu, reszta Fe, a żeliwo stosowane na płyty i wlewnice zawiera, 3,7-4,1% C, 0,9-1,4% Si, 0,6-1,1% Mn, do 0,3% P, do 0,1% S, reszta Fe, lub żeliwo zawiera 3%-4,0% C, 1,6-2,2% Si, 0,6-1,0% Mn, do 0,2% P, do 0,1% S, reszta Fe, lub też zawiera 3,6-3,9% C, 0,7-1,1% Si, 0,35-0,59% Mn, do 0,2% P, do 0,15% S, resztę stanowi Fe.
Żeliwo na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że zawiera wagowo 3,6-4,0% C, 2,2-2,6% Si, 0,2-0,7% Mn, max. 0,035% S, max. 0,035% P, 0,01-0,035% Mg, do 0,8% Cu, do 0,2% V, do 0,07% Sb, resztę stanowi Fe, przy czym stosunek wagowy Cu do Sb wynosi od 7,14 do 20 i stosunek wagowy V do Sb wynosi od 1,43 do 5,0 i stosunek wagowy C do Si wynosi od 1,38 do 1,82 i stosunek wagowy C do iloczynu zawartości wagowych Cu, V i Sb wynosi od 330,4 do 1950, a zawartość w strukturze metalograficznej grafitu wermikularnego wynosi od 50 do 90% i zawartość grafitu kulkowego wynosi od 10 do 50%.
Wprowadzenie do składu żeliwa Sb, Cu i V i optymalizacja składu w formie odpowiednich ich stosunków wagowych i przestrzeganie tych stosunków, powoduje stabilizację struktury perlitycznej, zwiększenie właściwości wytrzymałościowych i użytkowych żeliwa. Odpowiednie zakresy stosunków pierwiastków oprócz stabilizacji perlitu powodują to, że rozkład perlitu zachodzi w wyższych temperaturach. Konsekwencją tego jest korzystny wpływ na zwiększenie odporności na zmęczenie cieplne żeliwa. Elementy wykonane z żeliwa według wynalazku charakteryzują się następującymi wskaźnikami w czasie pracy i po eksploatacji: niską kruchością materiału, wysoką odpornością mechaniczną, ograniczeniem powstawania mikro i makropęknięć w początkowej fazie pracy odlewów i ograniczeniem ich rozwoju w dalszym użytkowaniu, znacznym ograniczeniem lub wyeliminowaniem pęknięć na wskroś, na całej grubości ścianek, opóźnieniem powstania siatki pęknięć, ograniczeniem lub wyeliminowaniem powstawania wżerów i innych wad wywołanych naprężeniami cieplnymi, co z kolei wpływa na stabilizację trwałości oraz podwyższenie wskaźników eksploatacyjnych elementów pracujących w warunkach zmęczenia cieplnego, tak że średnia trwałość elementów zwiększa się od 25 do 35%.
Sposób obróbki cieplnej elementów pracujących w warunkach zmęczenia cieplnego, charakteryzuje się tym, że elementy odlane z żeliwa zawierającego wagowo 3,6-4,0% C, 2,2-2,6% Si, 0,2-0,7% Mn, max 0,035% S, max 0,035% P, 0,01-0,035% Mg, do 0,8% Cu, do 0,2% V, do 0,07% Sb, resztę stanowi Fe, przy czym stosunek wagowy Cu do Sb wynosi od 7,14 do 20 i stosunek wagowy V do Sb wynosi od 1,43 do 5,0 i stosunek wagowy C do Si wynosi od 1,38 do 1,82 i stosunek wagowy C do iloczynu zawartości wagowych Cu, V i Sb wynosi od 330,4 do 1950, a zawartość w strukturze metalograficznej grafitu wermikularnego wynosi od 50 do 90% i zawartość grafitu kulkowego wynosi od 10 do 50%, poddaje się pierwszej obróbce cieplnej odprężającej, polegającej na nagrzaniu elementów do temperatury 550-660°C i wygrzewaniu w tej temperaturze w czasie 5-14 godzin, oraz korzystnie przeprowadza się powtórną obróbkę odprężającą dla elementów po obróbce mechanicznej, polegającą na nagrzaniu elementów do temperatury 550-660°C i wygrzewaniu w tej temperaturze w czasie 2,5-7 godzin, a następnie studzeniu elementów wraz z piecem do temperatury 200-350°C.
Obróbka cieplna według wynalazku wpływa na ograniczenie i eliminację naprężeń odlewniczych, odkształceń i pęknięć odlanych elementów.
Zastosowanie żeliwa na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego zgodnie z wynalazkiem, jako elementy kokil, płyt podkokilowych wykorzystywanych w hutnictwie stali i metali nieżelaznych, zwłaszcza w hutnictwie miedzi oraz w hutnictwie szkła.
Przykłady
P r z y k ł a d 1
Z ż eliwa zawierają cego wagowo: 3,75% C, 2,3% Si, 0,4% Mn, 0,035% P, 0,025% S, 0,032% Mg, 0,65% Cu, 0,15% V, 0,05% Sb, resztę stanowi Fe, oraz spełniającego zależności:
Cu/Sb = 13,0, V/Sb = 3,0, C/Si = 1,63, C/Cu x V x Sb = 769,2, odlewa się znanymi sposobami płytę podkokilową o grubości ścianki 150 mm, o strukturze metalograficznej zawierającej 50% grafitu wermikularnego i 50% grafitu kulkowego. Następnie poddaje się ją obróbce cieplnej odprężającej, polegającej na nagrzaniu płyty do temperatury 590°C i wygrzewaniu
PL 212 526 B1 w tej temperaturze w czasie 12 godzin. Płytę poddaje się obróbce mechanicznej, po której płytę poddaje się powtórnej obróbce cieplnej odprężającej, polegającej na nagrzaniu elementów do temperatury 590°C w czasie 6 godzin. Studzenie przeprowadza się z piecem do temperatury 250°C.
Otrzymana płyta charakteryzuje się zwiększeniem trwałości o 10-15% w stosunku do płyt wykonywanych z żeliwa szarego.
P r z y k ł a d Il
Z żeliwa zawierającego wagowo: 3,90% C, 2,5% Si, 0,65% Mn, 0,020% P, 0,020% S, 0,020% Mg, 0,75% Cu, 0,10% V, 0,07% Sb, resztę stanowi Fe, oraz spełniającego zależności:
Cu/Sb = 10,7, V/Sb = 1,43, C/Si = 1,56, C/Cu x V x Sb = 742,8, odlewa się znanymi sposobami płytę podkokilową o grubości ścianki 80 mm, o strukturze metalograficznej zawierającej 80% grafitu wermikularnego i 20% grafitu kulkowego. Płytę poddaje się obróbce cieplnej odprężającej, polegającej na nagrzaniu do temperatury 550°C i wygrzewaniu w tej temperaturze w czasie 8 godzin. Po obróbce mechanicznej płytę poddaje się powtórnej obróbce odprężającej w temperaturze 550°C w czasie 4 godzin.
Otrzymana płyta charakteryzuje się zwiększeniem trwałości o 25-35%.
Claims (3)
1. Żeliwo na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego, zawierające C, Si, Mn, S, P, Cu i Fe, znamienne tym, że wagowo zawiera 3,6-4,0% C, 2,2-2,6% Si, 0,2-0,7% Mn, do 0,035% S, do 0,035% P, 0,01-0,035% Mg, do 0,8% Cu, do 0,2% V, do 0,07% Sb, resztę stanowi Fe, przy czym stosunek wagowy Cu do Sb wynosi od 7,14 do 20 i stosunek wagowy V do Sb wynosi od 1,43 do 5,0 i stosunek wagowy C do Si wynosi od 1,38 do 1,82 i stosunek wagowy C do iloczynu zawartości wagowych Cu, V i Sb wynosi od 330,4 do 1950, a zawartość w strukturze metalograficznej grafitu wermikularnego wynosi od 50 do 90% i zawartość grafitu kulkowego wynosi od 10 do 50%.
2. Sposób obróbki cieplnej elementów pracujących w warunkach zmęczenia cieplnego, znamienny tym, że elementy odlane z żeliwa zawierającego wagowo 3,6-4,0% C, 2,2-2,6% Si, 0,2-0,7% Mn, do 0,035% S, do 0,035% P, 0,01-0,035% Mg, do 0,8% Cu, do 0,2% V, do 0,07% Sb, resztę stanowi Fe, przy czym stosunek wagowy Cu do Sb wynosi od 7,14 do 20 i stosunek wagowy V do Sb wynosi od 1,43 do 5,0 i stosunek wagowy C do Si wynosi od 1,38 do 1,82 i stosunek wagowy C do iloczynu zawartości wagowych Cu, V i Sb wynosi od 330,4 do 1950, a zawartość w strukturze metalograficznej grafitu wermikularnego wynosi od 50 do 90% i zawartość grafitu kulkowego wynosi od 10 do 50%, poddaje się pierwszej obróbce cieplnej odprężającej, polegającej na nagrzaniu elementów do temperatury 550-660°C i wygrzewaniu w tej temperaturze w czasie 5-14 godzin, oraz korzystnie przeprowadza się powtórną obróbkę odprężającą dla elementów po obróbce mechanicznej, polegającą na nagrzaniu elementów do temperatury 550-660°C i wygrzewaniu w tej temperaturze w czasie 2,5-7 godzin, a następnie studzeniu elementów wraz z piecem do temperatury 200-350°C.
3. Zastosowanie żeliwa na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego, określonego w zastrz. 1, na elementy kokil, pł yt podkokilowych, zwł aszcza wykorzystywanych w hutnictwie stali i metali nieżelaznych, w tym w hutnictwie miedzi oraz w hutnictwie szkła.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL383138A PL212526B1 (pl) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Żeliwo na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego, sposób obróbki cieplnej elementów pracujących w warunkach zmęczenia cieplnego, oraz zastosowanie żeliwa na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL383138A PL212526B1 (pl) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Żeliwo na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego, sposób obróbki cieplnej elementów pracujących w warunkach zmęczenia cieplnego, oraz zastosowanie żeliwa na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL383138A1 PL383138A1 (pl) | 2009-02-16 |
| PL212526B1 true PL212526B1 (pl) | 2012-10-31 |
Family
ID=42984229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL383138A PL212526B1 (pl) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Żeliwo na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego, sposób obróbki cieplnej elementów pracujących w warunkach zmęczenia cieplnego, oraz zastosowanie żeliwa na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL212526B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112322962B (zh) * | 2020-11-06 | 2022-04-12 | 中原内配集团股份有限公司 | 一种蠕墨铸铁及其制备方法 |
-
2007
- 2007-08-14 PL PL383138A patent/PL212526B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL383138A1 (pl) | 2009-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106119711B (zh) | 非调质钢棒材及其制造方法 | |
| CN102333898B (zh) | 铁素体球墨铸铁 | |
| JP7217353B2 (ja) | 耐海水腐食性鋼及びその製造方法 | |
| CN102766822A (zh) | 一种搪玻璃用高强度钢板及其制造方法 | |
| CN103820700B (zh) | 耐热球墨铸铁及其制备方法 | |
| CN108315633B (zh) | 一种高导热高强度灰铸铁及其制备方法 | |
| CN108588544A (zh) | 一种具有综合高热性能和力学性能的高性能灰铸铁 | |
| CN102796955B (zh) | 搪瓷钢用热轧中厚板及其制造方法 | |
| CN106282759A (zh) | 一种低铬合金铸铁及其制备方法 | |
| PL212526B1 (pl) | Żeliwo na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego, sposób obróbki cieplnej elementów pracujących w warunkach zmęczenia cieplnego, oraz zastosowanie żeliwa na elementy pracujące w warunkach zmęczenia cieplnego | |
| CN120006156A (zh) | 合金铸铁材料、制备及其应用 | |
| JPH03146637A (ja) | 鋳鉄及びその改質方法 | |
| JP4233056B1 (ja) | 球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法 | |
| JP2001131678A (ja) | 高強度球状黒鉛鋳鉄及びその製造方法 | |
| KR20090049638A (ko) | 가공성 및 내구성이 우수한 베이나이트 비조질강 및 이를이용한 크랭크샤프트 제조 방법 | |
| JP2009221594A (ja) | 靭性に優れた熱間工具鋼 | |
| CN104087812A (zh) | 一种高蠕化率的蠕墨铸铁材料 | |
| TWI727230B (zh) | 鑄鐵結構件及其製造方法 | |
| CN102888485B (zh) | 改变灰铸铁初生奥氏体生长形貌的变质剂及其制备方法和应用 | |
| JP5586704B2 (ja) | 耐熱性に優れた加工用冷延鋼板及びその製造方法 | |
| CN120272813A (zh) | 一种灰铸铁玻璃模具及其制备方法 | |
| JP2008280619A (ja) | 高強度球状黒鉛鋳鉄 | |
| Chişamera et al. | Preconditioning of electrically melted grey cast irons | |
| Pan et al. | Effects of graphite shape on thermal fatigue property of thin wall graphitic cast irons | |
| RU2334015C1 (ru) | Чугун |