SU1006508A1 - Method for heat treating cast iron - Google Patents

Method for heat treating cast iron Download PDF

Info

Publication number
SU1006508A1
SU1006508A1 SU813293873A SU3293873A SU1006508A1 SU 1006508 A1 SU1006508 A1 SU 1006508A1 SU 813293873 A SU813293873 A SU 813293873A SU 3293873 A SU3293873 A SU 3293873A SU 1006508 A1 SU1006508 A1 SU 1006508A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cooling
heating
cast iron
cycle
temperature
Prior art date
Application number
SU813293873A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Андреевич Перфилов
Сергей Григорьевич Колосов
Original Assignee
Perfilov Mikhail A
Kolosov Sergej G
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 Perfilov Mikhail A, Kolosov Sergej G filed Critical Perfilov Mikhail A
Priority to SU813293873A priority Critical patent/SU1006508A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1006508A1 publication Critical patent/SU1006508A1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

о: елabout: ate

оabout

0000

Изобретение относитс  к термичес кой обработке чугуна.и может быть использовано в любой отрасли промыш ленности, примен квдей износостойкие чугуны. Известен способ термической обра ботки износостойких чугунов, направ ленный на устранение недостатков ли того состо ни  и повыц1(ЕНие пластичности перед механической обработкой заготовок, включающий медленный наг рев в течение до 600+10°С, выдержку при этой температуре до 4 ч, нагрев до .9 О0+10°С в течение 2 ч и выдержк-у 2 ч. Далее провод т медленное охлаждение со. скоростью 25-30 С/ до 400+20 0 и окончательное охлаждение на воздухе. Общее врем  обработки 30-32 ч 1. Недостатком этого способ.а термообработки  вл етс  больша  продолжительность процесса. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  спо соб термической обрг ботки чугуна, включающий многократный нагрев со скоростью 30-100 С/мин до 980-1050 С с последующим охлаждением на воздухе до 600-650°С и окончательным охлаждением на воздухе до комнатных температур после 5-8 циклов обработки. Общее врем  обработки 3-5 ч 2. Однако известный способ предусмат ривает- распад первичного цементита и раэаитие процесса графитизации в белых малолегированных износостой- ких чугунах и не пригоден дл  обработки высоколегированного износо- . стойкого чугуна. . . . . Цель изобретени  - повышение обрабатываемости резандем за счет снижени  твердости и сокращени  ; времени термообработки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу термической обработки- чугуна, преимуществен но высоколегированного износостойкого , включающему термоциклирование относительно Ас1, и окончательное охлаждение на воздухе, чугун после термоциклировани  подвергают изотермической выдержке в течение 1,5 - 2,5 ч при температуре ниже Ач на 2 О-80° С. При этом при термоциклировании нагрев и охлаждение провод т со скорост ми 150-250 и 1800г-3600 с/мин соответственно, температура нагрева и охлаждени  при термоциклировании равна 1100-1150и 400-500 С, соответ ственно, а при 400-500°С провод т выдержку, уменьшаквдуюс  от цикла к циклу. Нагрев до ускор ет диффугзионные процессы растворени  карбиг дов в аустените. При нагреве выше 1150°С с прин тыми скорост ми по вл  етс  опасность оплавле.ни  тонких ребер и краев издели . Скорость нагрева 150-25р®С/мин  вл етс  максималь ной дл  прин того издели  в реальных услови х производства. Указанна  скорость нагрева способствует подавлению полигонизации и развитию процессов рекристаллизации аустенита. О.тличие теплопроводности и коэффициентов линейного расширени  фаз при услови х быстрого нагрева определ ет резкое увеличение плотности дислокаций в сплаве, котора  в последующих циклах может достигнуть уровн  см . Медленный нагрев с увеличени®м jобщего времени обработки способствует получению более грубой структуры . Температура охлаждени  в каждом цикле обработки (400-500с) определ етс  целесообразностью получени  бейнитной структуры с высокой степенью дисперсности карбидов и их равномерным вьщелением в объеме матрицы. Охлаждение до 400-.500с проводитс  ускоренно с целью подавлени  процесса вьщелени  углерода из аустенита на поверхности сотового ледебурита и сохранени  пересыщенного твердого раствора аустенита до требуемых температур распада. Термические и фазовые напр жени  при этом увеличивают плотность дислокаций мелкозернистого аустенита, что снижает его устойчивость к распаду и врем  превращени . Дальнейшее увеличение скорости охлаждени  приводит к образованию закалочных напр жений в.ысокого уровн . Целесообразность сокращени  времени выдержкив процессе термоциклировани  при 400-500°С от цикла к циклу определ етс  тем, что эвтектоидный и вторичный цементит при переохлаждении аустенита ниже 160-780 С вьщел етс  безинкубационно. Кроме того. инкубационный период у-+оС+ к превращени  при 400-500 С  вл етс  минимальным ) от цикла к циклу уменьшаетс  размер зерна, аустенита, растет степень сфероидизации карбидов в аустените при их равномерном распределении в объеме матрицы. При этом начальные стадии каждого последующего отогрева привод т к интенсивному завершениюу- о(.,+ к увеличением степени сферо идизации карбидов растет их устойчивость к растворению при следуквдвх кратковременных нагревах, так как уменьшаетс  поверхностна  энерги  и растет уровень межатомных св зей углерода. Увеличение выдержки при 400-500 0 излишне увеличивает, продолжительность обработки. Выбор температуры изотермической вьщержки на 20-80с ниже Ач после термоциклирова ни  определен услови ми распада пересыщенного мелкозернис того аустенита при достаточно малом инкубационном периоде с образованием абнормальной структуры. При более высоких температурах (выше 7QO°C) идет преимущественное вьщеление углерода на ледебуритный остов, а переохлаждение аустенита ниже 700°С приводит к образованию пластинчатого перлита. Способ осуществл етс  следующим образом.- . Заготовки нагрева.ют в расплаве солей до 1100-И50°С с последующим охлаждением на стальной .или медной плите с обдувом сжатым воздухом до 400-500 С, провод т кратковременную выдержку при этой температуре в расплаве солей и повтор ют цикл наг рева и охлаждени  с последовательнЕЛМ уменьшением времени изотермической вьвдержки при 400-500°С от 8 до О мин После 4-6 циклов обработки заготовки с температуры последнего нагрева перенос т в расплав солей с температурой ниже Ач на. 20-8Q°C и производ т изотермическую вьадержку в течение 1,5-2,5 ч с окончательным .охлаждением на спокойном воздухе. В результате предлагаемой обрабо ки происходит частичное разрушение скелета ледебурита,.уменьшение разме ра зерна, сфероидизаци  и коагул ци  карбидов, что обусловлено многократным наложением термического и фазово го наклепа на процессы растворени  и вкиелени  карбидов и их сфероидизацию . Изотермическа  вьщержка после тер моциклировани  обеспечивает окончательную стабилизацию.структуры, уменьшает плотность дислокаций в объеме матрицы и способствует развитию процесса коагул ции карбидов. Полученна  таким образом мелкозернйста  структура с равномерно расположенными по объему матрицы сфероидальными карбидами обеспечивает . .снижение твердости и хорошую обрабатываемость резанием заготовок из . износостойких высоколегированных , чугунов. Кроме того, полученна  структура  вл етс  весьма технологич ной к последующей упрочн ющей термообработке готовых изделий и обеспечит повышение их эксплуатационных свойств. Пример. Заготовки высоколе гированного износостойкого чугуна ИЧХ12М (ЗООХ12М) сечением 8-15 мм подвергнуты термообработке по трем режимам; . Г. Медленный нагрев в электрической камерной печи до , вьщержка Ф ч, нагрев до , выдержка 2 ,ч , медленное охлаждение с печью до и выгрузка из печи на воздух . Общее врем  33 ч. II. -Нагрев со скоростью 80-90 С/мин в сол ной ванне с температурой (1000 - 1030)+ 5°С, охлаждение со скЬростью 80-160с/мин на.спокойном воздухе до 620 + , повторный нагрев в сол ной ванне и так далее (всего 8 циклов). Последний нагрев завершаетс  охлаждением на воздухе до комнатных температур. Общее врем  4,5 ч. Ш. Нагрев со скоростью 180 - 200°С/мин до ИЗО + в сол ной ванне с температурой 1260 - 1270с, ускоренное охлаждение на медной плите с обдувом сжатьвл воздухом до 500450 с , перенос заготовок в бесщелочную ванну с температурой 460 + , выдержка при этой температуре в течение 8 мин и повторный нагрев до , ИЗО + 10°С. На каждом последующем .цикле врем  выдержки при 460 + 5°С уменьшаетс  (6, 4, 2,0 мин). С температуры последнего нагрева заготовки перенос тс  в сол ную ванну с температурой 700 + с изотермической вьщержкой 1-2,5 ч. Окончательное охлаждение ос5ществл ют на воздухе. Общее-вре- м  2,5ч. Результаты обработки приведены в таблице. Термическа  обработка по предлагаемому сп6с:обу обеспечивает практически одинаковую твердость и обраба-. тываемость резанием с медленным печным отжигом. Термическа  обработка по предлагаемому способу обеспечивает получение необходимой структуры в 15 раз быстрее, чем. при медленном печном отжиге и в 1,5-2 раза быстрее, чем по известному способу.The invention relates to heat treatment of cast iron. It can be used in any industry, using wear resistant cast irons. The known method of heat treatment of wear-resistant cast irons, aimed at eliminating the deficiencies of the state and growth (plasticity before machining the workpieces, including slow heating for up to 600 + 10 ° C, holding at this temperature for 4 hours, heating to .9 O0 + 10 ° С for 2 h and holding for 2 h. Next, slow cooling is performed at a speed of 25-30 C / up to 400 + 20 0 and final air cooling. Total treatment time is 30-32 h 1 The disadvantage of this method. The heat treatment process is longer. The closest to the invention to the technical essence is the method of heat treatment of cast iron, including multiple heating at a speed of 30-100 C / min to 980-1050 C, followed by air cooling to 600-650 ° C and final air cooling to room temperature after 5-8 processing cycles. The total processing time is 3-5 hours 2. However, the known method provides for the decomposition of primary cementite and the graphitization process in white low-alloy wear-resistant cast irons and is not suitable for processing high-alloyed o. resistant cast iron. . . . . The purpose of the invention is to increase the processability of resandem by reducing hardness and reducing; heat treatment time. The goal is achieved by the fact that according to the method of heat treatment of cast iron, predominantly high-alloy wear-resistant, including thermal cycling relative to Ac1, and the final air cooling, the cast iron after thermal cycling is subjected to isothermal aging for 1.5 to 2.5 hours at a temperature below Ah 2 O-80 ° C. During thermocycling, heating and cooling are carried out at speeds of 150-250 and 1800 g-3600 s / min, respectively, the temperature of heating and cooling during thermal cycling is 1100-1150 and 400-500 C, respectively Naturally, and at 400–500 ° C, the shutter speed is reduced by decreasing from cycle to cycle. Heating to accelerates diffusion processes for the dissolution of carbides in austenite. When heated above 1150 ° C at acceptable speeds, there is a danger of melting down thin edges and edges of the product. The heating rate of 150–25 ° C / min is the maximum for a received product under actual production conditions. This heating rate contributes to the suppression of polygonization and the development of austenite recrystallization processes. A. The difference between thermal conductivity and linear phase expansion coefficients under conditions of rapid heating determines a sharp increase in the dislocation density in the alloy, which in subsequent cycles can reach a level of cm. Slow heating with increasing total treatment time helps to obtain a coarser structure. The cooling temperature in each processing cycle (400-500 s) is determined by the feasibility of obtaining a bainitic structure with a high degree of dispersion of carbides and their uniform distribution in the matrix volume. Cooling to 400-500C is accelerated in order to suppress the process of carbon separation from austenite on the surface of the honeycomb ledeburite and to maintain the supersaturated solid solution of austenite to the required decomposition temperatures. At the same time, thermal and phase voltages increase the dislocation density of fine-grained austenite, which reduces its resistance to decay and transformation time. A further increase in the cooling rate leads to the formation of quenching stresses at a high level. The feasibility of reducing the exposure time in the process of thermal cycling at 400-500 ° C from cycle to cycle is determined by the fact that the eutectoid and secondary cementite, when the austenite is subcooled below 160-780 ° C, is unincubated. Besides. The incubation period of y- + oC + to transformation at 400-500 ° C is minimal) from cycle to cycle the size of grain, austenite decreases, the degree of spheroidization of carbides in austenite increases with their uniform distribution in the matrix volume. At the same time, the initial stages of each subsequent warming up lead to an intensive completion (about., + To an increase in the degree of spheroidization of carbides; their resistance to dissolution increases during subsequent short-term heatings, as the surface energy decreases and the level of carbon interatomic bonds increases. 400-500 0 unnecessarily increases the processing time. The choice of the isothermal temperature is 20–80 s below Ah after thermal cycling or is determined by the conditions of decomposition of the supersaturated fine grain of that ay stenite at a sufficiently small incubation period with the formation of an abnormal structure. At higher temperatures (above 7QO ° C), carbon is preferentially allocated to the ledeburitic skeleton, and overcooling of austenite below 700 ° C leads to the formation of lamellar pearlite. The blanks are heated in the molten salt to 1100-I50 ° C, followed by cooling on the steel or copper plate with compressed air blowing to 400-500 C, short-time exposure is carried out at this temperature in the molten salt and Torr dissolved cycle naked roar and cooling with reduction of time posledovatelnELM isothermal vvderzhki at 400-500 ° C of 8 to About 4-6 minutes after the workpiece machining cycles from the last heating temperature, transferred to a salt melt at a temperature below at Ah. 20-8Q ° C and produce an isothermal heat for 1.5-2.5 hours with final cooling in calm air. As a result of the proposed treatment, the skeleton of ledeburite is partially destroyed, the grain size is reduced, the spheroidization and coagulation of carbides is caused by the repeated imposition of thermal and phase hardening on the carbides and their spheroidization. The isothermal expansion after thermocycling provides the final stabilization of the structure, reduces the dislocation density in the matrix volume, and contributes to the development of the coagulation process of carbides. The thus obtained fine grain structure with spheroidal carbides uniformly distributed throughout the matrix provides. Reducing hardness and good workability by cutting blanks from. wear-resistant high-alloyed, cast iron. In addition, the resulting structure is highly technological for the subsequent strengthening heat treatment of finished products and will provide an increase in their performance properties. Example. Billets of highly carbonated wear-resistant cast iron ICHH12M (ZOOH12M) with a cross section of 8–15 mm are heat treated in three modes; . G. Slow heating in an electric chamber furnace up to, lightening F h, heating up, holding 2, h, slow cooling with a furnace before and unloading from the furnace to the air. Total time 33 h. II. - Heating at a speed of 80-90 C / min in a salt bath with a temperature of (1000 - 1030) + 5 ° С, cooling with a speed of 80-160 s / min with calm air up to 620 +, reheating in a salt bath and so further (8 cycles in total). The latter heating is completed by cooling to room temperature in air. The total time is 4.5 h. Sh. Heating at a speed of 180–200 ° C / min to IZO + in a salt bath with a temperature of 1260–1270 s, accelerated cooling on a copper plate with blowing air squeezed to 500,450 s, transfer of blanks to an alkaline bath with a temperature of 460 +, holding at this temperature for 8 minutes and reheating to, FROM + 10 ° C. On each subsequent cycle, the exposure time at 460 + 5 ° C is reduced (6, 4, 2.0 min). From the temperature of the last heating of the billet, they are transferred to a salt bath with a temperature of 700 + with an isothermal heat of 1-2.5 hours. The final cooling is carried out in air. Total time 2.5h. The processing results are shown in the table. Thermal treatment according to the proposed sp6s: shoe provides almost the same hardness and processing. cutting ability with slow kiln annealing. Thermal treatment by the proposed method provides the required structure 15 times faster than. with slow furnace annealing and 1.5-2 times faster than by a known method.

Режимы термообработкиHeat Treatment Modes

1 ( медленный печной отжиг)1 (slow furnace annealing)

tl (известный способ)tl (known method)

Ш (предлагаемый способ)W (the proposed method)

HRCHRC

Скорость резани  I при часовой стойкости резца в м/мин (t 2 мм S 0,29 мм/обCutting speed I with hourly cutter durability in m / min (t 2 mm S 0.29 mm / rev

30-33 30-33

36,5 62-64 6,236.5 62-64 6.2

34,834,8

35-3735-37

Claims (4)

1.СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ'^УГУНА, преимущественно высоколе?· тированного износостойкого, включают щий термоциклирование относительно Ас* и окончательное охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что, с целью повышения обраба.тываемости резанием, чугун после тер-. моциклирования подвергают изотермической вьщержке в течение 1,5-2,5 ч при температуре ниже Ач. на 20-80°С.1. METHOD OF THERMAL TREATMENT '^ OGUN, mainly high-alloyed? Wear-resistant, including thermal cycling relative to Ac * and final cooling in air, characterized in that, in order to increase the processability of cutting, cast iron after heat. They are subjected to isothermal aging for 1.5-2.5 hours at a temperature below Ah. at 20-80 ° C. 2. Способ по π. 1, от л и ч a rain и й с я тем, что, с Целью сокра-. щения времени термообработки при тёрмоциклировании, нагрев и охлаждение проводят со скоростями 150250°С/мин и 1800-3600°С/мин, соответственно,2. The method according to π. 1, from l and h a rain and th with the fact that, with the Purpose of Socra-. the time of heat treatment during thermal cycling, heating and cooling are carried out at speeds of 150-250 ° C / min and 1800-3600 ° C / min, respectively, 3. Способ по пп. 1 и 2 , о т л и чающийся тем, что нагрев и охлаждение проводят до 1100-1150°С и до 400-500°С, соответственно.3. The method according to PP. 1 and 2, wherein the heating and cooling are carried out to 1100-1150 ° C and up to 400-500 ° C, respectively. 4. Способ по пп. 1-3,. о т л и ч аю щ и й с я тем, что в процессе термоциклирования при 400-500°С проводят выдержку, уменьшающуюся ότ цикла к циклу.4. The method according to PP. 1-3 ,. The reason is that in the process of thermal cycling at 400-500 ° C, an exposure is carried out, decreasing ότ of the cycle to the cycle.
SU813293873A 1981-05-25 1981-05-25 Method for heat treating cast iron SU1006508A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813293873A SU1006508A1 (en) 1981-05-25 1981-05-25 Method for heat treating cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813293873A SU1006508A1 (en) 1981-05-25 1981-05-25 Method for heat treating cast iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1006508A1 true SU1006508A1 (en) 1983-03-23

Family

ID=20960204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813293873A SU1006508A1 (en) 1981-05-25 1981-05-25 Method for heat treating cast iron

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1006508A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Изготовление a6pa3HBocToftKiik деталей из белых износостойких чугунов. НИИинфорлт жмащ.М., 1972, с.27. 2. Авторское свидетельство СССР 460307, кл. С 21 D 5/04, 1973, *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4030947A (en) Heating treatment method and system of utilizing same
JPS55104431A (en) Production of cold rolled steel plate for deep drawing by short-time continuous annealing
SU1006508A1 (en) Method for heat treating cast iron
US4070210A (en) Method for hot and immersion alumising of compactly formed ferrous alloy products
SU779412A1 (en) Method of isothermal annealing of alloy steel billets
CN1004284B (en) Deformation annealing process for high-speed tool steel
SU901302A1 (en) Method of thermal treatment of cast austenite steels
SU834157A1 (en) Method of thermal treatment of work
US3711342A (en) Method of heat treating steel strip
SU850736A1 (en) Method of thermal treatment of carbon and low-alloy mean-carbon structural steel billets
SU825653A1 (en) Method of annealing steel billets
JPS6431920A (en) Method for preventing decarbonization after spheroidizing heat treatment and heat treating furnace
SU652231A1 (en) Method of thermal treatment of articles made of high-alloy iron
SU1379325A1 (en) Method of heat treatment of articles made of alloyed steels and alloys
RU2153942C1 (en) Method for preparing rolling rolls to operation
SU850699A1 (en) Method of spheroidizing treatment of steel
SU1122717A1 (en) Method for heat treating tools
SU1708875A1 (en) Method of heat treatment of structural steels
SU1733482A1 (en) Method of thermal treatment of steel articles with enhanced strength of supercooled austenite
SU1014938A1 (en) Method for heat treating cast high-speed steel
SU595405A1 (en) Method of heat treatment of low-carbon steel
SU1323584A1 (en) Method of hardening bulky articles of cylindrical form
SU1491897A1 (en) Method of heating regenerative soaking pits
SU1636454A1 (en) Method of chemical-and-heat treatment of steel pieces
SU1125268A1 (en) Method for heat treating high-speed steel