RU2684129C1 - Способ термоупрочнения лемеха плуга - Google Patents

Способ термоупрочнения лемеха плуга Download PDF

Info

Publication number
RU2684129C1
RU2684129C1 RU2018114397A RU2018114397A RU2684129C1 RU 2684129 C1 RU2684129 C1 RU 2684129C1 RU 2018114397 A RU2018114397 A RU 2018114397A RU 2018114397 A RU2018114397 A RU 2018114397A RU 2684129 C1 RU2684129 C1 RU 2684129C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cast iron
casting
bleached
mold
cutting edge
Prior art date
Application number
RU2018114397A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Семенович Овчинников
Вадим Андреевич Моторин
Дмитрий Сергеевич Гапич
Людмила Венедиктовна Костылева
Андрей Евгеньевич Новиков
Алексей Викторович Грибенченко
Александр Валерьевич Елфимов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ)
Priority to RU2018114397A priority Critical patent/RU2684129C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2684129C1 publication Critical patent/RU2684129C1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлургии литейного производства и может быть использовано для получения отбеленной износостойкой отливки из чугуна. Осуществляют изготовление песчано-глинистой формы, в которую устанавливают стальные холодильники. Производят заливку чугуна в форму и последующее охлаждение кристаллизующегося металла. Устанавливают холодильники объемом 2,3⋅10мна квадратный миллиметр отбеливаемой поверхности отливки. Заливают чугун с содержанием углерода 3,3…3,6%, кремния 1,27…1,59%, марганца 0,4…0,7%, магния 0,4…0,6% и серы ≤ 0,02% в сырую песчано-глинистую форму при температуре 1360…1430°С. Обеспечивают отбеливание режущей кромки лемеха плуга на глубину 4…5 мм. В результате повышаются износостойкость и эксплуатационные характеристики в режущей кромке лемеха плуга для почв низкой плотности. 2 пр.

Description

Изобретение относится к металлургии литейного производства, в частности к разработке способа получения отбеленной износостойкой отливки.
Известен способ получения износостойких отбеленных деталей, например быстроизнашивающихся сменных деталей металлургического и горнорудного оборудования. Эти детали отливаются с холодильниками в местах предполагаемого получения отбела, а чугун имеет следующий химсостав, %: С 3,2-3,4; Si 2,8-3,5; Cr 5,0-6,5; Al 1,0-1,5; Mn 0,6-2,0; Fe -остальное.
В чугун при выдаче его из печи в ковш никаких добавок не вводится. Отбеленная часть этих отливок имеет твердость 410-520 НВ, твердость «серой» зоны 320-370 НВ, имеется большая переходная зона. (Ю.Н. Таран, В.М. Снатовский, B.C. Лучкин и др. «Чугун» А.С. 742481 М. Кл.2 С22С 37/10.)
Недостатком такого способа получения отбеленных износостойких отливок является: низкая твердость и износостойкость отбеленного слоя из-за наличие карбидов в основной «серой» части отливки затрудняет обрабатываемость ее резанием и может привести к хрупкому разрушению изделия при динамических нагрузках.
Известен способ получения отливок автомобильных распределительных валов, включающий изготовление оболочковой формы, установку холодильников, заливку чугуна и последующее регулируемое охлаждение кристаллизующегося металла, при этом, с целью повышения износостойкости валов, чугун заливают при 1375…1400°С, а охлаждение при первичной кристаллизации осуществляют со скоростью 35…40°С/с в носике кулачка и 0,4…0,5°С/с - в центральной части вала. (В.П. Платонов, А.А. Колпаков «Способ получения отливок автомобильных распределительных валов» А.С. 980955 М. Кл.2 B22D 27/04).
Отбел на носиках кулачков получают с помощью:
1. установки холодильников в частях формы, образующих носики кулачков;
2. увеличения содержания карбидообразующих легирующих элементов Mn и Cr;
3. увеличения выдержки и перегрева чугуна в печи;
4. температуры заливки форм.
Недостатком данного способа является недостаточная глубина отбела на носиках кулачков и наличие цементита в опорных шейках.
Все эти способы увеличивают одновременно глубину отбела отливки, в зоне контакта с холодильниками, но при этом увеличивается количество цементита в опорных шейках и в других элементах распредвала, что ухудшает механическую обрабатываемость отливок и делает распредвалы хрупкими.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления отливок из отбеленного чугуна, преимущественно с быстроизнашиваемыми отверстиями, включающий заливку чугуна в песчаную литейную форму со стержнями для формирования отверстий в отливке, затвердевание и охлаждение отливок в литейной форме, при этом с целью повышения твердости и абразивной износостойкости рабочих поверхностей отверстий, охлаждение поверхностного слоя отливки в зоне отверстий в процессе затвердевания ведут со средней скоростью 650…800 К/мин, при этом стержни используют с внутренними теплоотводящими металлическими вставками, сообщенными с холодильником (SU, авторское свидетельство №1811976, B22D 27/00).
Недостатком данного способа является отсутствие стабильности в получении необходимой величины отбеленной зоны.
Технической задачей данного изобретения является получение заданной стабильной глубины чистого отбеленного слоя в режущей части лемеха плуга из высокопрочного чугуна, повышение твердости, регламентирование ширины переходной зоны.
Технический результат - повышение износостойкости и эксплуатационных характеристик в режущей кромке лемеха плуга для почв низкой плотности.
Указанный технический результат достигается способом термоупрочнения лемеха плуга, включающим изготовление песчано-глинистой формы, установку в форму холодильников, заливку чугуна в форму и последующее охлаждение кристаллизующегося металла, при этом устанавливают стальные холодильники объемом 2,3⋅10-8 м3 на квадратный миллиметр отбеливаемой поверхности отливки, чугун с содержанием углерода 3,3…3,6%, кремния 1,27…1,59%, марганца 0,4…0,7%, магния 0,4…0,6% и серы ≤0,02% заливают в сырую песчано-глинистую форму при температуре 1360…1430°С, осуществляют отбел режущей кромки лемеха плуга на глубину 4…5 мм.
Отличительные существенные признаки, влияющие на достижение заявленного технического результата:
- установление стальных холодильников объемом 2,3⋅10-8 м3 на квадратный миллиметр отбеливаемой поверхности отливки;
- залив чугуна с содержанием углерода 3,3…3,6%, кремния 1,27…1,59%, марганца 0,4…0,7%, магния 0,4…0,6% и серы ≤0,02% в сырую песчано-глинистую форму;
- проведение процесса заливки при температуре 1360…1430°С;
- отбел режущей кромки лемеха плуга на глубину 4…5 мм.
Установление заявленного объема стальных холодильников позволяет обеспечить необходимую скорость охлаждения отливки в местах требуемого повышения износостойкости с формирования структуры ледебурит (отбела) на требуемую глубину.
Выбор предложенного процентного соотношения химических элементов сплава позволяет получать отливки, способные выдерживать динамические (ударные) нагрузки и высокую износостойкость лемеха плуга в процессе эксплуатации, а также получать стабильную глубину отбела.
Использование указанной температуры заливки обеспечивает достаточную жидкотекучесть расплава, исключая появления дефектов литья.
Выбор данной глубины отбела режущей кромки лемеха плуга обусловлен следующим: почвы низкой плотности характеризуются относительно невысокими динамическими нагрузками на лемех плуга, большая глубина отбеленного слоя приведет к хрупкому излому, меньшая - значительно снизит срок эксплуатации. Отбел на глубину 4…5 мм режущей кромки лемеха плуга для почв с низкой плотностью является оптимальным.
При испытаниях проводились исследования влияния процентного содержания углерода, кремния, марганца, магния, а также температуры заливаемого чугуна на толщины отбеленного слоя режущей кромки лемеха плуга.
Для выбора оптимального состава чугуна для отливок лемеха плуга с отбеленным рабочим слоем было выполнено исследование комплексного влияния содержания основных его компонентов - кремния и марганца на глубину и характер отбеленной зоны литых образцов клиновидной формы, залитых в сырую песчано-глинистую форму.
Исследование проводилось на серии опытных плавок чугуна, выплавленного в лабораторной индукционной печи, с фракционной разливкой металла. Содержание углерода выдерживалось на высоком уровне 3,3…3,6%, чтобы обеспечить образование возможно большего количества эвтектического цементита и высокую твердость отбеленного слоя, содержание серы не превышало 0,02%.
В ходе каждой плавки, изначально низкомарганцевого и низкокремнистого чугуна варьировали содержание марганца и кремния дробными добавками сначала первого, а затем второго элемента. После каждой добавки отбирали пробу на химический анализ и заливали опытный образец для изучения характера отбела.
Твердость отбеленной части образцов в зоне чисто белого чугуна для всех фракций была примерно одинаковой и составляла 60…62,5 HRC. Твердость основного тела отливки (зона графитизированного чугуна) и глубина отбела, измеренная до появления первых включений графитовой эвтектики.
Примеры конкретных выполнений.
Пример 1. Была изготовлена песчано-глинистая форма, в которую были установлены холодильники объемом 2,3⋅10-8 м3 на квадратный миллиметр отбеливаемой поверхности отливки, затем осуществляли заливку чугуна с содержанием углерода 3,3…3,6%, кремния 1,27…1,59%, марганца 0,4…0,7%, магния 0,4…0,6% и серы ≤0,02% в сырую песчано-глинистую форму при температуре 1360°С, при этом происходил отбел режущей кромки лемеха плуга на глубину 4 мм.
Пример 2. Была изготовлена песчано-глинистая форма, в которую были установлены холодильники объемом 2,3⋅10-8 м3 на квадратный миллиметр отбеливаемой поверхности отливки, затем осуществляли заливку чугуна с содержанием углерода 3,3…3,6%, кремния 1,27…1,59%, марганца 0,4…0,7%, магния 0,4…0,6% и серы ≤0,02% в сырую песчано-глинистую форму при температуре 1430°С, при этом происходил отбел режущей кромки лемеха плуга на глубину 5 мм.
Таким образом, заявленный способ термоупрочнения лемеха плуга обеспечивает повышение износостойкости и эксплуатационных характеристик в режущей кромке лемеха плуга для почв низкой плотности.

Claims (1)

  1. Способ термоупрочнения лемеха плуга, включающий изготовление песчано-глинистой формы, установку в форму холодильников, заливку чугуна в форму и последующее охлаждение кристаллизующегося металла, отличающийся тем, что устанавливают стальные холодильники объемом 2,3⋅10-8 м3 на квадратный миллиметр отбеливаемой поверхности отливки, при этом чугун с содержанием углерода 3,3…3,6%, кремния 1,27…1,59%, марганца 0,4…0,7%, магния 0,4…0,6% и серы ≤0,02% заливают в сырую песчано-глинистую форму при температуре 1360…1430°С с обеспечением отбеливания режущей кромки лемеха плуга на глубину 4…5 мм.
RU2018114397A 2018-04-18 2018-04-18 Способ термоупрочнения лемеха плуга RU2684129C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018114397A RU2684129C1 (ru) 2018-04-18 2018-04-18 Способ термоупрочнения лемеха плуга

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018114397A RU2684129C1 (ru) 2018-04-18 2018-04-18 Способ термоупрочнения лемеха плуга

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2684129C1 true RU2684129C1 (ru) 2019-04-04

Family

ID=66089752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018114397A RU2684129C1 (ru) 2018-04-18 2018-04-18 Способ термоупрочнения лемеха плуга

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2684129C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2800906C1 (ru) * 2022-12-20 2023-07-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ производства рабочих органов почвообрабатывающих орудий с режущей частью

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1811976A1 (en) * 1989-05-29 1993-04-30 Dn Selskokhoz I Method for producing castings from chilled cast iron
US5573057A (en) * 1991-09-19 1996-11-12 Lydmet Limited Camshaft and method for casting the camshaft
RU2477195C2 (ru) * 2011-06-16 2013-03-10 Открытое акционерное общество "ГАЗ" (ОАО "ГАЗ") Способ получения отбеленных износостойких отливок
RU2649190C1 (ru) * 2017-04-12 2018-03-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ получения отбеленных износостойких отливок

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1811976A1 (en) * 1989-05-29 1993-04-30 Dn Selskokhoz I Method for producing castings from chilled cast iron
US5573057A (en) * 1991-09-19 1996-11-12 Lydmet Limited Camshaft and method for casting the camshaft
RU2477195C2 (ru) * 2011-06-16 2013-03-10 Открытое акционерное общество "ГАЗ" (ОАО "ГАЗ") Способ получения отбеленных износостойких отливок
RU2649190C1 (ru) * 2017-04-12 2018-03-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ получения отбеленных износостойких отливок

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802697C1 (ru) * 2022-12-20 2023-08-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ производства рабочих органов почвообрабатывающих машин с режущей частью
RU2802698C1 (ru) * 2022-12-20 2023-08-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ производства чугунных рабочих органов почвообрабатывающих орудий с режущей частью
RU2802696C1 (ru) * 2022-12-20 2023-08-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ производства чугунных рабочих органов почвообрабатывающих машин с режущей частью
RU2800906C1 (ru) * 2022-12-20 2023-07-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ производства рабочих органов почвообрабатывающих орудий с режущей частью
RU2802688C1 (ru) * 2023-01-10 2023-08-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ производства рабочих органов почвообрабатывающих машин с режущей частью
RU2802690C1 (ru) * 2023-01-10 2023-08-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ производства рабочих органов почвообрабатывающих орудий с режущей частью
RU2802689C1 (ru) * 2023-01-10 2023-08-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ производства рабочих органов почвообрабатывающих машин с режущей частью
RU2802701C1 (ru) * 2023-01-10 2023-08-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ производства рабочих органов почвообрабатывающих орудий с режущей частью
RU2811634C1 (ru) * 2023-07-12 2024-01-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ производства анкерных сошников стерневых сеялок со структурированной режущей частью
RU2809577C1 (ru) * 2023-07-21 2023-12-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" Способ производства анкерных сошников стерневых сеялок с распределением металлографических структур
RU2809578C1 (ru) * 2023-07-21 2023-12-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" Способ производства анкерных сошников стерневых сеялок с распределением металлографических структур в режущей части
RU2825736C1 (ru) * 2023-12-07 2024-08-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" Способ распределения металлографических структур по функциональным зонам при производстве анкерных сошников стерневых сеялок
RU2826505C1 (ru) * 2023-12-07 2024-09-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" Способ производства анкерных сошников стерневых сеялок с распределением металлографических структур по функциональным зонам
RU2826527C1 (ru) * 2023-12-07 2024-09-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" Способ зонального распределения металлографических структур при производстве анкерных сошников стерневых сеялок

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2677326C1 (ru) Способ получения износостойких структур в режущей кромке лемеха плуга
Birol Cooling slope casting and thixoforming of hypereutectic A390 alloy
RU2649190C1 (ru) Способ получения отбеленных износостойких отливок
CN108359886B (zh) 一种耐磨灰铸铁材料及其铸造工艺
Abbasi et al. Effect of phosphorus as an alloying element on microstructure and mechanical properties of pearlitic gray cast iron
JP2007030037A (ja) 耐摩耗性に優れた鋳鉄品の製造方法
Alabbasian et al. Effect of inoculation and casting modulus on the microstructure and mechanical properties of ductile Ni-resist cast iron
CN105316565A (zh) 一种高强度低硬度铁素体球墨铸铁辊环及其制造方法
CN104962802A (zh) 一种凸轮轴用孕育剂及其制备方法和应用
Riposan et al. New developments in high quality grey cast irons.
Heydari et al. Effect of carbon content on carbide morphology and mechanical properties of AR white cast iron with 10–12% tungsten
Geng et al. Feeding steel strip technology in continuous casting process: a review
RU2395366C1 (ru) Способ получения отливок из легированного чугуна
RU2684129C1 (ru) Способ термоупрочнения лемеха плуга
Strande et al. A contribution to the understanding of the combined effect of nitrogen and boron in grey cast iron
Bauer et al. Effect of bismuth on preventing chunky graphite in high-silicon ductile iron castings
JPWO2017158988A1 (ja) 冷間工具材料および冷間工具の製造方法
JP2010149129A (ja) ダイカスト金型用ホルダー及びその製造方法
Giacchi et al. Abrasion and impact properties of partially chilled gray iron
JP6518314B2 (ja) 圧延用複合ロール
Hemanth Fracture toughness of austempered chilled ductile iron
RU2615409C2 (ru) Высокопрочный антифрикционный чугун
Stefan et al. Chill sensitiveness and thermal analysis parameters relationship in hypo-eutectic, Ca and Ca-La inoculated commercial grey cast irons
Khalil-Allafi et al. Effect of mold hardness on microstructure and contraction porosity in ductile cast iron
Mukhametzyanova et al. Development of high-strength cast iron for back-up layer of bimetallic products

Legal Events

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

Effective date: 20200419