RU2306196C1 - Method for producing cast pieces - Google Patents
Method for producing cast pieces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2306196C1 RU2306196C1 RU2006101670/02A RU2006101670A RU2306196C1 RU 2306196 C1 RU2306196 C1 RU 2306196C1 RU 2006101670/02 A RU2006101670/02 A RU 2006101670/02A RU 2006101670 A RU2006101670 A RU 2006101670A RU 2306196 C1 RU2306196 C1 RU 2306196C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cementite
- nanoparticles
- melt
- alloys
- castings
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении отливок с повышенными механическими свойствами металла.The invention relates to mechanical engineering and can be used in foundry in the manufacture of castings with increased mechanical properties of the metal.
Известен способ изготовления отливок, включающий приготовление расплава металла, модифицирование его удьтрадисперсными порошками (наночастицами дисперсностью менее 0,1 мкм) тугоплавких соединений в количестве 0,004-0,05 по массе (Сабуров В.П., Корнилов А.А. Модифицирование сплавов ультрадисперсными порошками (УДП) тугоплавких соединений. Материалы семинара-совещания исполнителей программы "Сибирь" СО РАН, Новосибирск, 1988, стр.14).A known method of manufacturing castings, including the preparation of a molten metal, its modification with ultrafine powders (nanoparticles with a particle size of less than 0.1 μm) of refractory compounds in an amount of 0.004-0.05 by weight (Saburov V.P., Kornilov A.A. Modification of alloys with ultrafine powders (УДП) of refractory compounds. Materials of a seminar-meeting of executors of the Siberia program SB RAS, Novosibirsk, 1988, p. 14).
В качестве модификаторов используют УДП карбидов, оксидов, боридов, нитридов.As modifiers use UDP carbonides, oxides, borides, nitrides.
Известный способ изготовления отливок из сплавов модифицированных карбидами предусматривает использование карбидов IVa-VIa групп периодической системы, а также кремния и бора: TiC, ZrC, HfC, NbC, TaC, Cr3С2, Mo2C, WlC, В4С, α - SiC, β - SiC. (Плазмохимическйй синтез ультрадисперсных порошков и их применение для модифицирования металлов и сплавов. Новосибирск. "Наука" Сибирская издательская фирма РАН, 1995, стр.28-29.)A known method of manufacturing castings from alloys modified by carbides involves the use of carbides of groups IVa-VIa of the periodic system, as well as silicon and boron: TiC, ZrC, HfC, NbC, TaC, Cr 3 C 2 , Mo 2 C, WlC, B 4 C, α - SiC, β - SiC. (Plasma-chemical synthesis of ultrafine powders and their application for the modification of metals and alloys. Novosibirsk. "Science" Siberian Publishing Company RAS, 1995, pp. 28-29.)
К недостаткам способа следует отнести дороговизну модифицирования из-за дороговизны порошков. Полученные отливки из железоуглеродистых сплавов имеют в структуре вторичный цементит пластинчатой формы и в виде сетки по границам зерен в доэвтектических сплавах и первичный цементит - в виде крупных блоков в заэвтектических сплавах, что снижает пластичность металла отливок.The disadvantages of the method include the high cost of modification due to the high cost of the powders. The obtained castings from iron-carbon alloys have lamellar secondary cementite in the structure and in the form of a grid along the grain boundaries in hypereutectic alloys and primary cementite in the form of large blocks in hypereutectic alloys, which reduces the ductility of the casting metal.
Задачей изобретения является удешевление процесса модифицирования сплавов наночастицами и улучшение структуры металла изделий.The objective of the invention is to reduce the cost of the process of modifying alloys with nanoparticles and improving the structure of metal products.
Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления отливок, включающем модифицирование сплава наночастицами перед запивкой его в литейную форму, в качестве наночастиц используют цементит (карбид железа), а модифицирование производят при температуре расплава ниже точки плавления цементита.The problem is achieved in that in a method for manufacturing castings, including the modification of an alloy with nanoparticles before being washed into a mold, cementite (iron carbide) is used as nanoparticles, and the modification is carried out at a melt temperature below the melting point of cementite.
Железо дешевле W, V, Nb, Ti, Hf, и соответственно дешевле будут наночастицы их карбидов. Это позволяет снизить затраты на модифицирование сплавов и изменить условия образования (кристаллизации) вторичного цементита в железоуглеродистых сплавах из твердой фазы при распаде аустенита и ледебурита в доэвтектическихх сплавах и первичного цементита из жидкой фазы в заэвтектических сплавах, т.к. имеющиеся зародыши цементита в виде наночастиц способствуют образованию цементита компактной (сфероидальной) формы вместо пластинчатой, позволяет предотвратить выделение цементита в виде сетки по границам зерен в заэвтектоидных сталях при вторичной кристаллизации в твердом состоянии и цементита из жидкой фазы в заэвтектических сплавах, т.к. имеющиеся зародыши цементита в виде наночастиц способствуют образованию цементита компактной (сфероидальной) формы вместо пластинчатой, позволяет предотвратить выделение цементита в виде сетки по границам зерен в заэвтектоидных сталях при вторичной кристаллизации в твердом состоянии и улучшить форму образований выделяющегося первичного цементита в заэвтектических железоуглеродистых сплавах.Iron is cheaper than W, V, Nb, Ti, Hf, and accordingly their nanoparticles will be cheaper. This allows to reduce the cost of alloy modification and to change the conditions for the formation (crystallization) of secondary cementite in iron-carbon alloys from the solid phase during the decomposition of austenite and ledeburite in pre-eutectic alloys and primary cementite from the liquid phase in hypereutectic alloys, because the available nuclei of cementite in the form of nanoparticles contribute to the formation of compactite (spheroidal) instead of lamellar cementite, prevents the formation of cementite in the form of a grid along grain boundaries in hypereutectoid steels during secondary crystallization in the solid state and cementite from the liquid phase in hypereutectic alloys, because the available nuclei of cementite in the form of nanoparticles contribute to the formation of compactite (spheroidal) formite instead of lamellar cementite, prevents the formation of cementite in the form of a grid along the grain boundaries in hypereutectoid steels during secondary crystallization in the solid state, and improves the form of precipitated primary cementite formations in hypereutectic iron-carbon alloys.
Кроме того, наличие наночастиц в медных и цинковых сплавах позволяет повысить их механические свойства и износостойкость при использовании в подшипниках скольжения.In addition, the presence of nanoparticles in copper and zinc alloys makes it possible to increase their mechanical properties and wear resistance when used in sliding bearings.
ПримерExample
Отливку из заэвтектоидной стали с содержанием углерода 1,5% получают следующим образом.A casting of hypereutectoid steel with a carbon content of 1.5% is obtained as follows.
Выплавленную сталь заливают при температуре 1480°С в облицованную кварцевым песком камеру выжимания установки литья выжиманием с кристаллизацией под давлением (ЛВКД), где производят модифицирование расплава наночастицами цементита (температура плавления цементита (1550°С<).The melted steel is poured at a temperature of 1480 ° C into a quartz sand lined squeezing chamber of a casting squeeze casting machine with crystallization under pressure (LHD), where the melt is modified with cementite nanoparticles (cementite melting temperature (1550 ° C <).
При температуре модифицированного расплава 1400°С его выжимают в рабочую полость литейной формы со скоростью потока расплава в литниковом ходе 2 м/с, с одновременной подачей газового противодавления в форму величиной 5 атм, производят выдержку для затвердевания и охлаждения отливки. Находящиеся в расплаве наночастицы первичного цементита являются центрами кристаллизации и препятствуют образованию пластинчатого цементита при распаде аустенита и выделению его по границам зерен, а способствуют выделению его на готовых наночастицах цементита в виде образований сфероидальной формы и повышению механических свойств металла отливок.At a temperature of the modified melt of 1400 ° C, it is squeezed into the working cavity of the mold with a melt flow rate of 2 m / s in the gate, while the gas backpressure is fed into the mold with a value of 5 atm, an exposure is made to solidify and cool the casting. The primary cementite nanoparticles in the melt are crystallization centers and prevent the formation of lamellar cementite during the decomposition of austenite and its precipitation along grain boundaries, and contribute to its precipitation on finished cementite nanoparticles in the form of spheroidal formations and increase the mechanical properties of castings metal.
Использование изобретения позволяет снизить себестоимость изделий из модифицированных наночастицами металлов и улучшить их качество.Using the invention allows to reduce the cost of products made of modified nanoparticles of metals and improve their quality.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006101670/02A RU2306196C1 (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | Method for producing cast pieces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006101670/02A RU2306196C1 (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | Method for producing cast pieces |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2306196C1 true RU2306196C1 (en) | 2007-09-20 |
Family
ID=38695146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006101670/02A RU2306196C1 (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | Method for producing cast pieces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2306196C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443794C2 (en) * | 2010-02-08 | 2012-02-27 | Руслан Гизарович Миннеханов | Modifying agent for steel and alloys |
RU2447176C2 (en) * | 2010-02-08 | 2012-04-10 | Руслан Гизарович Миннеханов | Modifying agent for steel |
-
2006
- 2006-01-20 RU RU2006101670/02A patent/RU2306196C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443794C2 (en) * | 2010-02-08 | 2012-02-27 | Руслан Гизарович Миннеханов | Modifying agent for steel and alloys |
RU2447176C2 (en) * | 2010-02-08 | 2012-04-10 | Руслан Гизарович Миннеханов | Modifying agent for steel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3435162B2 (en) | Method for producing alloy which is high chromium hypereutectic white cast iron | |
CN105695884A (en) | High-hardness, wear-resistant and corrosion-resistant alloy of amorphous/nanocrystal matrix and preparation method of high-hardness, wear-resistant and corrosion-resistant alloy | |
KR20120123693A (en) | Hard metal materials | |
CN106216405B (en) | Nitridation high speed steel rider and its manufacturing method suitable for bar cutting rack | |
Youping et al. | Effect of Ti-V-Nb-Mo addition on microstructure of high chromium cast iron. | |
Pio et al. | Grain refinement of LM6 Al–Si alloy sand castings to enhance mechanical properties | |
Olejnik et al. | Local composite reinforcements of TiC/FeMn type obtained in situ in steel castings | |
RU2306196C1 (en) | Method for producing cast pieces | |
Kumruoğlu | Mechanical and microstructure properties of chilled cast iron camshaft: Experimental and computer aided evaluation | |
EP2650064A2 (en) | A method for producing composite zones in castings | |
JP3735658B2 (en) | High strength ductile cast iron | |
Yüksel | Microstructural analysis of EN-GJS-450-10 ductile cast iron via vibrational casting | |
CN109351916A (en) | A kind of preparation method of high boron alloy | |
Pan et al. | Trend and development of semi-solid metal processing | |
RU2240894C2 (en) | Process for making castings | |
Mourad et al. | Optimizing the properties of thin wall austempered ductile iron | |
Bihari et al. | Effect on the mechanical properties of gray cast iron with variation of copper and molybdenum as alloying elements | |
RU2605017C1 (en) | Method of producing cast dispersion-hardening ferrite-carbide steel | |
RU2677645C1 (en) | Method of obtaining cast bimetallic stamps of the system “ferritic carbide steel - austenite-bainite cast iron” | |
JPH04200951A (en) | Manufacture of wear resistance high cr cast iron products and its mold | |
Yamamoto et al. | Solidification of high chromium cast iron substituted by 25 to 70 mass% Ni for Fe | |
Huang et al. | Microstructure Characteristics of Fe-Matrix Composites Reinforced by In-Situ Carbide Particulates | |
JPH0649582A (en) | Method for casting high wear resistant high chromium cast iron | |
JP7339412B2 (en) | Ni-based alloy powder for additive manufacturing and additive manufacturing | |
Guler et al. | Investigation of lost foam casted aluminum bimetal microstructures |