SU1565577A1 - Способ дисперсионного упрочнени отливок из конструкционных сталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к способам упрочнени  отливок за счет ввода в расплав модифицирующих добавок. Цель изобретени  - повышение прочности, пластичности и ударной в зкости стали без последующей термообработки. Дл  этого расплав, модифицированный элементами из р да: ванадий, титан, цирконий, ниобий, алюминий, вольфрам, хром, гафний и тантал совместно с углеродом и азотом в их стехиометрическом соотношении, охлаждают с температуры заливки до температуры перлитного превращени  со скоростью 150 - 650°С/с, выдерживают при этой температуре до полного выделени  карбонитридов, а дальнейшее охлаждение отливки провод т на воздухе. Способ позвол ет повысить механические свойства стали на 10 - 15% без термообработки.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к спосо- (бам упрочнени  отливок за счет ввода в расплав модифицирующих добавок.

Цель изобретени  - повышение проч- ности, пластичности и ударной в зкости стали без последующей термообработки .

Сущность изобретени  состоит в том, что расплав, модифицированный элементами из р да: ванадий, титан, цирконий, ниобий, алюминий, вольфрам, хром, гафний и тантал совместно с углеродом и азотом в их стехиометрическом соотношении, охлаждают с температуры заливки до температуры перлитного превращени  со скоростью 150-650° С/с, выдерживают при этой температуре до полного выделени 

карбонитридов, а дальнейшее охлаждение отливки провод т на воздухе.

Быстрое охлаждение расплава от температуры разливки до температуры перлитного превращени  необходимо дл  того, чтобы зафиксировать введенные элементы в твердом растворе во избежание образовани  карбонитридов и их выделени  при кристаллизации. Такое охлаждение при кристаллизации способствует также существенному измельчению первичного зерна. Скорость охлаждени  расплава стали менее 150° С/с не обеспечивает подавление выделений по границам зерен первичных карбонитридов из твердэго раствора, что ведет к охр пчиванню стали. Скорость охлаждени  расплава выше 650° С/с приводит к образованию

1дД

СЛ

СП СЛ

«ч

микротрещин на поверхности отливок, Снижающих конструктивную прочность

ОТЛИВКИ.

Выдержка при температуре перлитного превращени  необходима дл  обеспе- чени  выделени  дисперсных, равномерно расположенных в объеме стали кар- бонитридов введенных элементов. Прекращение охлаждени  расплава стали с указанными скорост ми до температур выше и ниже точки перлитного превращени  приводит к образованию нестабильной структуры стали за счет раз- Личного содержани  остаточного аусте-j нита.

Пример. Сталь 25ХГСЛ, содержащую в своем составе добавки ванади , титана, ниоби  и азота, при 1640еС заливают в специальные кокили И охлаждают со скоростью 160° С/с. Одновременно заливаютс  сухие песчаные формы и металлическа  изложница. В специальных кокил х и пе счаных формах отливают трефовидные пробы, в из-25 Ложнице - слиток весом 20 кг. Через 6,5 с после заливки трефовидные пробы из специальных кокилей извлекаютс  и перенос тс  в сол ную ванну с температурой 600°С. После изотермической выдержки в течение 1 ч пробы вынимаютс  из сол ной ванны и охлаждаютс  на воздухе. Из середины ле- Пестков пробы вырезаютс  образцы дл  Механических испытаний. Трефовидна  проба, отлита  в песчаную форму, После полного охлаждени  и очистки от пригара подвергаетс  отжигу при 920°С в течение 2 ч, а образцы, из15655774

в масле и отпуску при 600°С в течение 4 ч. Далее проводитс  сравнение результатов, полученных при различных услови х охлаждени  и термообработки .

Claims (2)

1. Реализаци  способа позволит повысить при сохранении пластичности и ударной в зкости прочностные свойства на 10-15% без термообработки. - Формула изобретени 

   20

   30

   35

   готовленные из нее, закалке от

   900°С

   ,1. Способ дисперсионного упрочнени  отливок из конструкционных сталей , включающий расплавление металла, его перегрев, модифицирование элементами , образующими карбонитриды, заливку в формы и охлаждение, отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности, пластичности и ударной в зкости стали без последующей .термообработки, расплав охлаждают с температуры заливки до температуры перлитного превращени  со скоростью 150-650°С/с,, выдерживают при этой температуре до полного выделени  карбонитридов, а дальнейшее охлаждение отливки провод т на воздухе.
2. 2. Способ поп.1, отличающийс  тем, что, в качестве элементов, образующих карбонитриды, используют элементы из р да: ванадий, титан, цирконий, ниобий, алюминий, вольфрам, хром, гафний и тантал совместно с углеродом и азотом в их стехиометрическом соотношении, а общее количество вводимых элементов выдерживают в пределах 0,1-1,5% от массы обрабатываемого расплава.

   ,1. Способ дисперсионного упрочнени  отливок из конструкционных сталей , включающий расплавление металла, его перегрев, модифицирование элементами , образующими карбонитриды, заливку в формы и охлаждение, отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности, пластичности и ударной в зкости стали без последующей .термообработки, расплав охлаждают с температуры заливки до температуры перлитного превращени  со скоростью 150-650°С/с,, выдерживают при этой температуре до полного выделени  карбонитридов, а дальнейшее охлаждение отливки провод т на воздухе.

   2. Способ поп.1, отличающийс  тем, что, в качестве элементов, образующих карбонитриды, используют элементы из р да: ванадий, титан, цирконий, ниобий, алюминий, вольфрам, хром, гафний и тантал совместно с углеродом и азотом в их стехиометрическом соотношении, а общее количество вводимых элементов выдерживают в пределах 0,1-1,5% от массы обрабатываемого расплава.

   Редактор И.Горна 

   Составитель А.Романович

   Техред Л. Олийнык Корректор В.Кабаций

   Заказ 1183

   Тираж 632

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Подписное