RU2307875C1 - Cast iron and method for heat treatment of its castings - Google Patents

Cast iron and method for heat treatment of its castings Download PDF

Info

Publication number
RU2307875C1
RU2307875C1 RU2006109073/02A RU2006109073A RU2307875C1 RU 2307875 C1 RU2307875 C1 RU 2307875C1 RU 2006109073/02 A RU2006109073/02 A RU 2006109073/02A RU 2006109073 A RU2006109073 A RU 2006109073A RU 2307875 C1 RU2307875 C1 RU 2307875C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cast iron
cast
wall thickness
castings
heat treatment
Prior art date
Application number
RU2006109073/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Ильич Сильман (RU)
Григорий Ильич Сильман
Виктор Викторович Камынин (RU)
Виктор Викторович Камынин
Людмила Григорьевна Серпик (RU)
Людмила Григорьевна Серпик
Максим Сергеевич Полухин (RU)
Максим Сергеевич Полухин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия"
Priority to RU2006109073/02A priority Critical patent/RU2307875C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2307875C1 publication Critical patent/RU2307875C1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, namely production of high-strength cast irons with spheroidal graphite, possibly production of cast products having high strength, ductility and impact viscosity.
SUBSTANCE: cast iron contains, mass%: carbon, 3.28 - 4.03; silicon, 2.34 - 3.62; manganese, 0.22 - 0.53; copper, 1.16 - 2.34; molybdenum, 0.21 - 0.52; magnesium, 0.02 - 0.05; barium, 0.03 - 0.08; rare-earth metal, 0.02 - 0.06; iron and inevitable impurities, the balance. Cast pieces of such cast iron are subjected to heat treatment comprising stepped austenization at heating up to 820 - 830°C; soaking for 0.5 h and further heating till 870 - 900°C and soaking for 0.5 - 1.5 h. Then castings are cooled till temperature less than 500°C. Cooling rate is controlled depending upon wall thickness of cast piece. If wall thickness is less than 20 mm, cast product is cooled in air; if wall thickness is 25 -40 mm cast product is cooled in water for 4 - 5 s; if wall thickness exceeds 40 mm cast product is cooled in water for 6 - 10 s. Then casting are subjected to thermocycling in temperature range 270 - 390°C for 1.5 -3 h and to air cooling.
EFFECT: improved stable mechanical properties of castings with different wall thickness.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению высокопрочных чугунов с шаровидным графитом, и может быть использовано при производстве литых изделий, отличающихся высокой прочностью, пластичностью и ударной вязкостью.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of high-strength cast iron with spherical graphite, and can be used in the manufacture of cast products characterized by high strength, ductility and toughness.

Сочетание высоких механических свойств, включая повышенные значения пластичности и ударной вязкости, в чугунах с шаровидным графитом получают путем выбора их необходимого химического состава и способа термической обработки отливок.A combination of high mechanical properties, including increased ductility and toughness, in nodular cast iron is obtained by choosing their necessary chemical composition and method of heat treatment of castings.

Известен чугун [1], содержащий, мас.%:Known cast iron [1], containing, wt.%:

УглеродCarbon 3,0-3,83.0-3.8 ТитанTitanium 0,01-0,10.01-0.1 КремнийSilicon 1,6-2,81.6-2.8 МагнийMagnesium 0,04-0,080.04-0.08 МарганецManganese 0,06-0,40.06-0.4 СераSulfur 0,006-0,020.006-0.02 МедьCopper 0,5-1,80.5-1.8 ФосфорPhosphorus менее 0,1less than 0.1 ХромChromium 0,05-0,150.05-0.15 ЖелезоIron остальноеrest ВанадийVanadium 0,04-0,20.04-0.2

Этот чугун кристаллизуется в отливках без структурно свободного цементита, обладает в литом состоянии стабильной перлитно-ферритной структурой при повышенных механических свойствах.This cast iron crystallizes in castings without structurally free cementite, possesses a stable pearlite-ferrite structure in the cast state with increased mechanical properties.

Недостатком чугуна является нестабильность механических свойств (в литом состоянии временное сопротивление разрыву σв от 500 до 1000 МПа). The disadvantage of cast iron is the instability of mechanical properties (in the cast state, the tensile strength σ in from 500 to 1000 MPa).

Наиболее близким к предлагаемому является чугун [2], содержащий, мас.%:Closest to the proposed is cast iron [2], containing, wt.%:

УглеродCarbon 3,0-4,03.0-4.0 ХромChromium менее 0,1less than 0.1 КремнийSilicon 1,5-3,01.5-3.0 ФосфорPhosphorus менее 0,06less than 0.06 МарганецManganese 0,3-0,60.3-0.6 СераSulfur менее 0,02less than 0.02 МедьCopper 0,3-1,00.3-1.0 МагнийMagnesium 0,02-0,060.02-0.06 МолибденMolybdenum 0,3-0,60.3-0.6 ЖелезоIron остальноеrest НикельNickel до 1,5up to 1.5

Для этого чугуна предложен способ термической обработки, включающий нагрев (аустенитизацию) до 850-950°С, выдержку 0,5-4 ч, охлаждение до 250-450°С со скоростью, обеспечивающей подавление перлитного превращения, выдержку 1-4 ч при 250-450°С для завершения бейнитного превращения и охлаждение на воздухе.For this cast iron, a heat treatment method is proposed, which includes heating (austenitization) to 850–950 ° C, holding for 0.5–4 h, cooling to 250–450 ° C at a rate that suppresses pearlite transformation, holding for 1–4 h at 250 -450 ° C to complete the bainitic transformation and cooling in air.

После такой термообработки структура чугуна состоит из бейнита, остаточного аустенита и шаровидного графита. Чугун обладает повышенными механическими свойствами (σв=950-1050 МПа).After such a heat treatment, the structure of cast iron consists of bainite, residual austenite and spherical graphite. Cast iron has increased mechanical properties (σ in = 950-1050 MPa).

К недостаткам чугуна относятся сохранение в структуре большого количества остаточного аустенита и обусловленное этим ограничение верхнего предела прочностных свойств приведенной выше величиной σв.The disadvantages of cast iron include the preservation in the structure of a large amount of residual austenite and the resulting limitation of the upper limit of strength properties by the above value of σ in .

Известен способ термической обработки высокопрочного чугуна, обеспечивающий сочетание высоких механических свойств, в виде изотермической закалки, включающей аустенитизацию при 850-900°С, охлаждение в щелочной или соляной ванне с изотермической выдержкой 0,5-1 ч при 350-400°С и охлаждение на воздухе [3]. Такая обработка обеспечивает получение бейнитно-аустенитной структуры и высокие прочностные свойства при сравнительно высокой пластичности и вязкости чугуна.A known method of heat treatment of ductile iron, providing a combination of high mechanical properties, in the form of isothermal hardening, including austenitization at 850-900 ° C, cooling in an alkaline or salt bath with an isothermal exposure of 0.5-1 h at 350-400 ° C and cooling in the air [3]. Such processing provides obtaining bainitic-austenitic structure and high strength properties with a relatively high ductility and viscosity of cast iron.

Недостаток способа заключается в необходимости использования специального оборудования и жидких охлаждающих сред в виде расплавов солей и щелочей с вредными выделениями.The disadvantage of this method is the need to use special equipment and liquid cooling media in the form of molten salts and alkalis with harmful emissions.

Наиболее близким к предлагаемому является способ термической обработки [4], включающий аустенитизацию при 870-900°С, кратковременное (в течение 4 с) охлаждение в воде ("замачивание"), изотермическую выдержку в печи при 350-380°С и окончательное охлаждение на воздухе.Closest to the proposed method is a heat treatment [4], including austenitization at 870-900 ° C, short-term (for 4 s) cooling in water ("soaking"), isothermal aging in an oven at 350-380 ° C and final cooling on air.

Этот способ позволяет во многих случаях получать необходимую структуру и высокие механические свойства чугуна, но при этом не учитываются возможные различия в химическом составе чугуна и толщине стенки отливки, что может приводить к формированию неблагоприятных структур с недостаточно высокими механическими свойствами чугуна в отливках.This method allows in many cases to obtain the necessary structure and high mechanical properties of cast iron, but this does not take into account possible differences in the chemical composition of cast iron and the thickness of the casting wall, which can lead to the formation of unfavorable structures with insufficiently high mechanical properties of cast iron.

Задачей изобретения является создание в чугуне дисперсной структуры, состоящей из бейнита, ограниченного количества аустенита (до 30-35%) и шаровидного графита.The objective of the invention is to create a cast iron dispersed structure consisting of bainite, a limited amount of austenite (up to 30-35%) and spherical graphite.

Технический результат - получение комплекса высоких и стабильных механических свойств чугуна (прочности, пластичности и ударной вязкости) в отливках с различной толщиной стенки.EFFECT: obtaining a complex of high and stable mechanical properties of cast iron (strength, ductility and toughness) in castings with different wall thicknesses.

Это достигается тем, что:This is achieved by the fact that:

1. Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, молибден, магний, примеси и железо, дополнительно содержит барий и РЗМ при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. Cast iron containing carbon, silicon, manganese, copper, molybdenum, magnesium, impurities and iron, additionally contains barium and rare-earth metals in the following ratio, wt.%:

УглеродCarbon 3,28-4,033.28-4.03 МагнийMagnesium 0,02-0,050.02-0.05 КремнийSilicon 2,34-3,622.34-3.62 БарийBarium 0,03-0,080.03-0.08 МарганецManganese 0,22-0,530.22-0.53 РЗМREM 0,02-0,060.02-0.06 МедьCopper 1,16-2,341.16-2.34 Железо и примесиIron and impurities остальноеrest МолибденMolybdenum 0,21-0,520.21-0.52

В качестве примесей допускаются, мас.%: фосфор до 0, 04, сера до 0,02, хром до 0,08.As impurities are allowed, wt.%: Phosphorus up to 0.04, sulfur up to 0.02, chromium up to 0.08.

2. В способе термической обработки отливок из чугуна, включающем аустенитизацию, охлаждение до температур ниже 500°С, выдержку в печи и окончательное охлаждение на воздухе, термической обработке подвергают чугун по п.1, при этом аустенитизацию проводят ступенчато по режиму 820-830°С, 0,5 ч → 870-900°С, 0,5-1,5 ч, скорость охлаждения регулируют в зависимости от толщины стенки отливки: до 20 мм - на воздухе, при 25-40 мм - в воде в течение 4-5 с, более 40 мм - в воде в течение 6-10 с, а выдержку в печи проводят в течение 1,5-3 ч с термоциклированием 270-390°С.2. In the method of heat treatment of castings from cast iron, including austenitization, cooling to temperatures below 500 ° C, holding in a furnace and final cooling in air, the cast iron is subjected to heat treatment according to claim 1, while the austenitization is carried out stepwise according to the 820-830 ° mode C, 0.5 h → 870-900 ° C, 0.5-1.5 h, the cooling rate is regulated depending on the wall thickness of the casting: up to 20 mm in air, at 25-40 mm in water for 4 -5 s, more than 40 mm in water for 6-10 s, and the exposure in the furnace is carried out for 1.5-3 hours with thermal cycling of 270-390 ° C.

Изменения в химический состав чугуна введены с целью стабильного получения без отбела отливок с разной толщиной стенки, увеличения прокаливаемости чугуна, упрощения термической обработки отливок и обеспечения необходимых свойств чугуна после термической обработки.Changes in the chemical composition of cast iron have been introduced in order to consistently produce bleached castings with different wall thicknesses, increase the hardenability of cast iron, simplify the heat treatment of castings, and ensure the necessary properties of cast iron after heat treatment.

Состав чугуна выбран, исходя из следующих соображений.The composition of cast iron is selected based on the following considerations.

В чугуне увеличено содержание кремния, который является основным элементом-графитизатором и способствует получению бейнитной структуры при термической обработке. При содержании кремния менее 2,34% в структуре чугуна в тонкостенных отливках возможно появление структурно свободного цементита (частичный отбел); при этом затрудняется также получение измельченной бейнитной структуры, обеспечивающей высокие механические свойства термообработанного чугуна. При увеличении содержания кремния более 3,62% в структуре термообработанного чугуна появляется значительное количество феррита (в частности, силикоферрита), что приводит к снижению его механических свойств.The content of silicon in cast iron is increased, which is the main graphitizing element and contributes to the production of a bainitic structure during heat treatment. When the silicon content is less than 2.34% in the structure of cast iron in thin-walled castings, the appearance of structurally free cementite is possible (partial bleaching); this also makes it difficult to obtain a crushed bainitic structure that provides high mechanical properties of heat-treated cast iron. With an increase in silicon content of more than 3.62%, a significant amount of ferrite (in particular, silicoferrite) appears in the structure of heat-treated cast iron, which leads to a decrease in its mechanical properties.

Содержание марганца не должно превышать 0,53%, т.к. при большем содержании увеличивается склонность чугуна к отбелу в отливках, что затрудняет полную графитизацию, увеличивает неоднородность структуры при термической обработке и приводит к снижению пластичности и ударной вязкости чугуна. Минимальное количество марганца в чугуне, составляющее 0,22%, соответствует его содержанию в качестве технической примеси; дальнейшее снижение содержания марганца затруднено при использовании обычных шихтовых материалов.The manganese content should not exceed 0.53%, because with a higher content, the tendency of cast iron to bleach in castings increases, which complicates complete graphitization, increases the heterogeneity of the structure during heat treatment, and leads to a decrease in ductility and toughness of cast iron. The minimum amount of manganese in cast iron, amounting to 0.22%, corresponds to its content as a technical impurity; a further decrease in the manganese content is difficult when using conventional charge materials.

Содержание меди в составе чугуна увеличено с целью уменьшения склонности чугуна к отбелу, увеличения его прокаливаемости и повышения прочностных свойств чугуна за счет дополнительного дисперсионного упрочнения при термической обработке. Медь также является заменителем более дорогостоящего никеля и позволяет снизить себестоимость чугуна по сравнению с прототипом. При содержании меди менее 1,16% это комплексное действие меди проявляется недостаточно, что сказывается на механических свойствах чугуна. Содержание меди более 2,34% не приводит к повышению свойств чугуна, но вызывает его удорожание.The copper content in the composition of cast iron is increased in order to reduce the tendency of cast iron to bleach, increase its hardenability and increase the strength properties of cast iron due to additional dispersion hardening during heat treatment. Copper is also a substitute for more expensive nickel and can reduce the cost of cast iron compared to the prototype. With a copper content of less than 1.16%, this complex effect of copper is not sufficiently manifested, which affects the mechanical properties of cast iron. A copper content of more than 2.34% does not increase the properties of cast iron, but causes it to become more expensive.

Молибден используется для увеличения бейнитной прокаливаемости и устранения отпускной хрупкости чугуна. При содержании менее 0,21 мас.% молибдена эта его роль недостаточно проявляется в отливках с толщиной стенки более 25 мм, а при содержании более 0,52 мас.% происходит удорожание чугуна и появляются в структуре дополнительные составляющие, повышающие его твердость.Molybdenum is used to increase bainitic hardenability and eliminate the temper brittleness of cast iron. At a content of less than 0.21 wt.% Molybdenum, this role is not sufficiently manifested in castings with a wall thickness of more than 25 mm, and at a content of more than 0.52 wt.%, The cost of cast iron increases and additional components appear in the structure that increase its hardness.

Содержание магния рекомендуется в пределах 0,02-0,05 мас.%. Если остаточное содержание магния менее 0,02 мас.%, то результаты модифицирования нестабильны. Увеличение содержания магния более 0,05 мас.% нецелесообразно, так как это не повышает свойства чугуна.The magnesium content is recommended in the range of 0.02-0.05 wt.%. If the residual magnesium content is less than 0.02 wt.%, The results of the modification are unstable. An increase in magnesium content of more than 0.05 wt.% Is impractical, since this does not increase the properties of cast iron.

РЗМ вводятся с целью нейтрализации элементов, оказывающих на графит десфероидизирующее действие (например, меди и различных микропримесей). При содержании менее 0,02 мас.% РЗМ полная сфероидизация графита не обеспечивается. Повышение содержания РЗМ более 0,06 мас.% нецелесообразно, так как не оказывает положительного эффекта, но удорожает чугун.REMs are introduced in order to neutralize elements that have a desferoidizing effect on graphite (for example, copper and various trace elements). When the content is less than 0.02 wt.% REM, complete spheroidization of graphite is not provided. An increase in the content of rare-earth metals more than 0.06 wt.% Is impractical, since it does not have a positive effect, but the cost of cast iron.

Дополнительно в состав чугуна введен барий (в виде силикобария в составе комплексного модификатора). Совместно с другими компонентами комплексного модификатора он обеспечивает глубокое рафинирование чугуна, повышает стабильность модифицирующей обработки чугуна и полное устранение отбела даже в тонкостенных отливках. Для этого достаточно содержание бария в заявляемых пределах. При остаточном содержании бария более 0,08% его модифицирующий эффект не усиливается, но стоимость чугуна возрастает. При содержании бария менее 0,03% его действие проявляется незначительно.Additionally, barium was introduced into the composition of cast iron (in the form of silicobarium as part of a complex modifier). Together with other components of the complex modifier, it provides deep refining of cast iron, increases the stability of the modifying treatment of cast iron and completely eliminates bleaching even in thin-walled castings. For this, the barium content in the claimed limits is sufficient. With a residual barium content of more than 0.08%, its modifying effect is not enhanced, but the cost of cast iron increases. With a barium content of less than 0.03%, its effect is not significant.

Принятое содержание углерода обеспечивает необходимые структуру и свойства чугуна. При содержании углерода менее 3,28 мас.% уменьшается склонность чугуна к графитизации и становится возможным образование отбеленных участков структуры с повышенной твердостью. Если в чугуне содержится более 4,03 мас.% углерода, то в его структуре увеличивается количество графита, причем повышается вероятность образования графитных включений неблагоприятной формы (при недостаточной степени сфероидизации) и их локализация в виде спели, что может проявляться в снижении всех механических свойств чугуна.The accepted carbon content provides the necessary structure and properties of cast iron. When the carbon content is less than 3.28 wt.%, The tendency of cast iron to graphitization decreases and the formation of bleached sections of the structure with increased hardness becomes possible. If cast iron contains more than 4.03 wt.% Carbon, the amount of graphite increases in its structure, and the likelihood of the formation of graphite inclusions of an unfavorable shape (with an insufficient degree of spheroidization) and their localization in the form of spells increase, which can manifest itself in a decrease in all mechanical properties cast iron.

Термическая обработка чугуна состоит из трех стадий. Первую стадию проводят с целью полной аустенитизации, обеспечивая при этом склонность аустенита к частичной ферритизации при охлаждении (до 20-30%) и гомогенизацию остальной части аустенита, что достигается ступенчатым нагревом до 820-830°С с выдержкой 0,5 ч (первая ступень) и дальнейшим нагревом до 870-900°С с выдержкой 0,5-1,5 ч в зависимости от толщины стенки отливки (вторая ступень).Cast iron heat treatment consists of three stages. The first stage is carried out with the aim of complete austenitization, while ensuring the tendency of austenite to partial ferritization upon cooling (up to 20-30%) and homogenization of the rest of the austenite, which is achieved by stepwise heating to 820-830 ° C with a holding time of 0.5 h (first stage ) and further heating to 870-900 ° C with a shutter speed of 0.5-1.5 hours, depending on the wall thickness of the casting (second stage).

Вторая стадия заключается в охлаждении чугуна до 450-400°С со скоростью выше критической (с целью предотвращения образования перлитных структур), для чего тонкостенные отливки (до 20 мм) охлаждают на воздухе, а более массивные отливки (с толщиной стенки 25 мм и более) "замачивают" в воде с различной выдержкой, зависящей от толщины стенки отливки (при толщине стенки 25-40 мм в течение 4-5 с, а при толщине более 40 мм - в течение 6-10 с).The second stage consists in cooling the cast iron to 450-400 ° C at a speed higher than critical (in order to prevent the formation of pearlite structures), for which thin-walled castings (up to 20 mm) are cooled in air, and more massive castings (with a wall thickness of 25 mm or more ) "soaked" in water with different exposure times, depending on the wall thickness of the casting (with a wall thickness of 25-40 mm for 4-5 s, and with a thickness of more than 40 mm - for 6-10 s).

Третью стадию термической обработки проводят в обычной термической печи путем термоциклирования в интервале температур 270-390°С с общей длительностью 1,5-3 часа. Эта стадия проводится с целью формирования измельченной бейнитной ("аусферритной") структуры и ее упрочнения путем искусственного старения. После проведения третьей стадии изделия охлаждают на воздухе до комнатной температуры.The third stage of the heat treatment is carried out in a conventional thermal furnace by thermal cycling in the temperature range 270-390 ° C with a total duration of 1.5-3 hours. This stage is carried out with the aim of forming a crushed bainitic ("ausferritic") structure and its hardening by artificial aging. After the third stage, the product is cooled in air to room temperature.

Плавку чугуна проводили в индукционных тигельных печах емкостью 50 и 150 кг с кислой футеровкой. Использовали шихту, состоящую из литейного чугуна, ферросплавов (ферросилиция и ферромолибдена) и отходов меди. Модифицирование проводили смесью комплексной лигатуры и силикобария в разливочных ковшах емкостью от 50 до 100 кг при температуре 1390-1430°С. По каждому варианту химического состава чугуна в сухие песчано-глинистые формы отливали пластины толщиной 20, 30 и 50 мм. Из пластин после их термической обработки вырезали стандартные образцы для механических испытаний.Cast iron was melted in induction crucible furnaces with a capacity of 50 and 150 kg with an acid lining. Used a mixture consisting of cast iron, ferroalloys (ferrosilicon and ferromolybdenum) and copper waste. The modification was carried out with a mixture of complex ligatures and silicobarium in casting ladles with a capacity of 50 to 100 kg at a temperature of 1390-1430 ° C. For each variant of the chemical composition of cast iron, plates with a thickness of 20, 30, and 50 mm were cast into dry sand-clay molds. After heat treatment, standard samples for mechanical testing were cut from the plates.

Химические составы чугунов по всем вариантам приведены в табл.1, а результаты механических испытаний - в табл.2.The chemical compositions of cast irons for all options are given in Table 1, and the results of mechanical tests are shown in Table 2.

Видно, что предлагаемое сочетание химического состава чугуна и способа термической обработки обеспечивает по сравнению с прототипом более высокие значения предела прочности чугуна, особенно в толстостенных отливках, при сохранении достаточно высоких значений пластичности и ударной вязкости; важно также, что твердость чугуна не является чрезмерно высокой, что позволяет проводить необходимую механическую обработку отливок лезвийным инструментом.It can be seen that the proposed combination of the chemical composition of cast iron and the heat treatment method provides, in comparison with the prototype, higher values of the tensile strength of cast iron, especially in thick-walled castings, while maintaining sufficiently high values of ductility and toughness; It is also important that the hardness of cast iron is not excessively high, which allows the necessary machining of castings with a blade tool.

При выходе химического состава чугуна за предлагаемые пределы (сплавы №5 и 6) свойства чугуна существенно ухудшаются. Отклонение способа термической обработки от п.2 формулы изобретения (например, при термической обработке по режиму прототипа [4]) также приводит к снижению некоторых свойств чугуна (относительного удлинения и ударной вязкости) и повышению твердости, особенно в тонкостенных отливках.When the chemical composition of cast iron goes beyond the proposed limits (alloys No. 5 and 6), the properties of cast iron deteriorate significantly. The deviation of the heat treatment method from claim 2 of the claims (for example, during heat treatment according to the prototype mode [4]) also leads to a decrease in some properties of cast iron (elongation and toughness) and increase hardness, especially in thin-walled castings.

Таблица 1Table 1 Химические составы чугуновChemical compositions of cast irons СплавAlloy Содержание элементов, мас.%The content of elements, wt.% СFROM SiSi MnMn CuCu МоMo MgMg ВаWa РЗМREM 1one 3,283.28 3,623.62 0,220.22 1,811.81 0,520.52 0,020.02 0,030,03 0,060.06 22 3,563.56 3,343.34 0,410.41 2,342,34 0,210.21 0,050.05 0,080.08 0,030,03 33 3,883.88 2,832.83 0,530.53 1,161.16 0,460.46 0,030,03 0,050.05 0,020.02 4four 4,034.03 2,342,34 0,390.39 1,631,63 0,300.30 0,030,03 0,060.06 0,040.04 55 3,053.05 4,074.07 0,810.81 2,572,57 0,140.14 0,010.01 0,010.01 0,070,07 66 4,124.12 2,262.26 0,200.20 0,750.75 0,690.69 0,080.08 0,100.10 0,010.01 Известный* Famous * 3,443.44 2,212.21 0,530.53 0,580.58 0,560.56 0,050.05 -- -- * Содержится также 1,2% Ni и 0,1% Cr* Also contains 1.2% Ni and 0.1% Cr Таблица 2table 2 Механические свойства чугунов (средние)Mechanical properties of cast irons (medium) СплавAlloy Толщина пластины, ммPlate thickness mm Предел прочности σв, МПаTensile strength σ in , MPa Относительное удлинение δ, %Elongation δ,% Ударная вязкость КС, Дж/см2 Impact strength KS, J / cm 2 Твердость НВHardness HB 1one 20twenty 12301230 77 5959 310310 30thirty 12201220 77 5656 310310 50fifty 11901190 55 50fifty 290290 22 20twenty 12201220 77 5252 320320 30thirty 12101210 88 4949 310310 50fifty 11801180 66 4545 300300 33 20twenty 11901190 88 50fifty 310310 30thirty 11701170 77 4747 300300 50fifty 11601160 55 4545 290290 4four 20twenty 12201220 77 5555 290290 30thirty 12001200 66 4848 300300 50fifty 11701170 66 4646 280280 55 20twenty 910910 22 3232 290290 30thirty 890890 22 2727 280280 50fifty 850850 22 2323 270270 66 20twenty 10601060 4four 4646 330330 30thirty 10501050 4four 4242 330330 50fifty 10301030 33 4040 310310 Известный* Famous * 20twenty 10801080 55 4040 370370 30thirty 10601060 55 4444 360360 50fifty 10301030 4four 4141 320320 * Термическая обработка проведена по режиму [4] * Heat treatment carried out according to the mode [4]

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2138576, кл. С22С 37/10, заявл. 18.12.1998, опубл. 27.09.1999.1. RF patent №2138576, cl. C22C 37/10, claimed 12/18/1998, publ. 09/27/1999.

2. Заявка Японии №60-106946, кл. С22С 37/08, С21D 5/00, заявл. 15.11.1983, опубл. 12.06.1985.2. Japanese application No. 60-106946, cl. C22C 37/08, C21D 5/00, claimed 11/15/1983, publ. 06/12/1985.

3. Чугун: Справ. изд. / Под ред. А.Д.Шермана и А.А.Жукова. - М.: Металлургия, 1991. - 576 с.3. Cast Iron: Ref. ed. / Ed. A.D.Sherman and A.A. Zhukov. - M.: Metallurgy, 1991 .-- 576 p.

4. Жуков А.А. Некоторые вопросы теории и практики бейнитной закалки чугунов // Металловедение и термическая обработка металлов, 1995, №12. - С.26-29.4. Zhukov A.A. Some questions of the theory and practice of bainitic hardening of cast irons // Metallurgy and heat treatment of metals, 1995, No. 12. - S.26-29.

Claims (2)

1. Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, медь, молибден, магний, железо и примеси, отличающийся тем, что дополнительно содержит барий и РЗМ при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. Cast iron containing carbon, silicon, manganese, copper, molybdenum, magnesium, iron and impurities, characterized in that it additionally contains barium and rare-earth metals in the following ratio, wt.%: углеродcarbon 3,28-4,033.28-4.03 кремнийsilicon 2,34-3,622.34-3.62 марганецmanganese 0,22-0,530.22-0.53 медьcopper 1,16-2,341.16-2.34 молибденmolybdenum 0,21-0,520.21-0.52 магнийmagnesium 0,02-0,050.02-0.05 барийbarium 0,03-0,080.03-0.08 РЗМREM 0,02-0,060.02-0.06 железо и примесиiron and impurities остальноеrest
2. Способ термической обработки отливок из чугуна, включающийся аустенизацию, охлаждение до температур ниже 500°С, выдержку в печи и окончательно охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что термической обработке подвергают отливки из чугуна по п.1, при этом проводят аустенизацию ступенчато по режиму: нагрев до 820-830°С с выдержкой 0,5 ч и последующий нагрев до 870-900°С с выдержкой 0,5-1,5 ч, скорость охлаждения регулируют в зависимости от толщины стенки отливки: до 20 мм - на воздухе, при 25-40 мм - в воде в течение 4-5 с, более 40 мм - в воде в течение 6-10 с, а выдержку в печи проводят в течение 1,5-3 ч с термоциклированием в интервале 270-390°С.2. The method of heat treatment of castings from cast iron, including austenization, cooling to temperatures below 500 ° C, holding in a furnace and finally cooling in air, characterized in that the castings of cast iron according to claim 1 are subjected to heat treatment, and austenization is performed stepwise according to mode: heating to 820-830 ° C with a shutter speed of 0.5 h and subsequent heating to 870-900 ° C with a shutter speed of 0.5-1.5 h, the cooling rate is regulated depending on the wall thickness of the casting: up to 20 mm - air, at 25-40 mm - in water for 4-5 s, more than 40 mm - in water for 6-10 s, and rzhka in the furnace is carried out for 1.5-3 hours with thermal cycling in the range of 270-390 ° C.
RU2006109073/02A 2006-03-22 2006-03-22 Cast iron and method for heat treatment of its castings RU2307875C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006109073/02A RU2307875C1 (en) 2006-03-22 2006-03-22 Cast iron and method for heat treatment of its castings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006109073/02A RU2307875C1 (en) 2006-03-22 2006-03-22 Cast iron and method for heat treatment of its castings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2307875C1 true RU2307875C1 (en) 2007-10-10

Family

ID=38952912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006109073/02A RU2307875C1 (en) 2006-03-22 2006-03-22 Cast iron and method for heat treatment of its castings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2307875C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449043C2 (en) * 2010-04-12 2012-04-27 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Method for cast iron heat treatment with spherical graphite
RU2490335C1 (en) * 2012-04-17 2013-08-20 Открытое акционерное общество "ГАЗ" (ОАО "ГАЗ") Method for obtaining bainitic cast iron at heat treatment
RU2504597C1 (en) * 2012-06-14 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" Method for cast iron heat treatment with spherical graphite

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449043C2 (en) * 2010-04-12 2012-04-27 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Method for cast iron heat treatment with spherical graphite
RU2490335C1 (en) * 2012-04-17 2013-08-20 Открытое акционерное общество "ГАЗ" (ОАО "ГАЗ") Method for obtaining bainitic cast iron at heat treatment
RU2504597C1 (en) * 2012-06-14 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" Method for cast iron heat treatment with spherical graphite

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4326592B2 (en) Heat-treated cast steel manufacturing method and heat-treated cast steel product
WO2004104253A1 (en) Wear resistant cast iron
CN109023119A (en) A kind of abrasion-resistant stee and its manufacturing method with excellent plasticity and toughness
JP5974623B2 (en) Age-hardening bainite non-tempered steel
CN113789472B (en) Alloy cast steel, and manufacturing method and application thereof
JP6366326B2 (en) High toughness hot work tool steel and manufacturing method thereof
CN109518084A (en) A kind of high heat conductance is containing Al, Nb nitriding hot die steel and preparation method thereof
CN110453151A (en) A kind of wearable steel plate with low cost and high strength NM600 and its production method
CN100999800A (en) Casting steel containing rare earth element and protuction process thereof
US20150044087A1 (en) Method for producing mold steel, mold steel, method of producing pre-hardened mold material, and pre-hardened mold material
RU2307875C1 (en) Cast iron and method for heat treatment of its castings
CN109722598A (en) A kind of 12Cr1MoV adds vanadium chrome molybdenum steel plate and its production method
JPH10306343A (en) Steel for soft-nitriding, excellent in cold forgeability and pitting resistance
EP0272788B1 (en) A method of making wear resistant gray cast iron
RU2432412C2 (en) Iron and procedure for its production
RU2504597C1 (en) Method for cast iron heat treatment with spherical graphite
RU2490335C1 (en) Method for obtaining bainitic cast iron at heat treatment
RU2449043C2 (en) Method for cast iron heat treatment with spherical graphite
RU2307171C2 (en) Method for producing wear-resistant white iron castings
RU2267542C1 (en) Cast iron, method for producing the same and method for thermal processing of ingots cast from the same
RU2250268C1 (en) Method of production of ingots made out of mottled cast iron with austenitic-bainite structure
RU2415949C2 (en) Procedure for production of cast iron with spherical graphite and austenite-ferrite metal matrix
JPH0379739A (en) High strength and high toughness spheroidal graphite cast iron
JP7205067B2 (en) Non-heat treated steel for induction hardening
CN116855830A (en) Vanadium-containing low-carbon medium-chromium alloy steel, and preparation method and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080323