Термообработка литейного чугуна – C21D 5/00

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения высокопрочных чугунов, и может быть использовано при изготовлении изделий с высокой прочностью, пластичностью, ударной вязкостью и хорошей обрабатываемостью. Способ включает проведение неполной аустенизации при температуре 920-950°C, с выдержкой 0,5-1 час чугуна, содержащего, в мас.%: углерод - 2,8-3,1 кремний - 3,8-4,1 марганец - 0,25-0,3 магний - 0,05-0,08 медь - 1,2-1,6 никель - 1,8-2,2 сера - 0,01-0,012 фосфор - 0,03-0,04 железо - остальное, и имеющего структуру, состоящую из ферритной матрицы и графитовых включений шаровидной формы, и последующую изотермическую закалку при температуре 300-330°C, выдержкой в течение 1,5 -2 часов с получением структуры с ферритно-аусферритной матрицей. Техническим результатом изобретения является получение конструкционных материалов, обладающих высоким уровнем прочности, ударной вязкости, пластичности. 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению отливок из высокопрочных чугунов с шаровидным графитом. Для получения в отливках дисперсной структуры, состоящей из бейнита и шаровидного графита, а также комплекса высоких и стабильных механических свойств: прочности, пластичности и ударной вязкости отливку из чугуна, содержащего, мас.%: C 3,4-4,0, Si 2,0-2,6, Mn 0,2-0,6, P 0,03, S 0,02, Cr 0,05, Cu 0,4, Ni 1,5, Mg 0,04-0,06, Ti 0,04, Mo 0,3, Al 0,04 подвергают термической обработке, включающей нагрев до 900°С с выдержкой 1,5-2 ч и последующим охлаждением в полимерной жидкости до 300-500°С в зависимости от требуемой твердости, обеспечивающим получение бейнитной структуры. Скорость охлаждения регулируют в зависимости от толщины стенки отливки: при толщине стенки до 15-20 мм охлаждают в течение 5-20 с, а при более 20 мм - в течение от 20 с и до нескольких минут. После охлаждения в полимерной жидкости детали переносят в печь для последующего отпуска, при этом, не допуская подстуживания деталей, выдержку в печи проводят в течение 1,5-3 ч в интервале 300-500°C. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил.

Изобретение относится к области термической обработки и к конструктивным элементам железнодорожных грузовых тележек, в частности к конструкциям литых фрикционных клиньев из чугуна для восприятия и гашения колебаний надрессорной балки тележки грузового вагона. Для повышения прочностных свойств фрикционных клиньев и улучшения экологии чугунный фрикционный клин объемно нагревают до 900-920°С, затем осуществляют поверхностную закалку вертикальной и наклонной стенок с помощью закалочного устройства потоком воды в течение 50-70 с со скоростью 0,5-2,0 м/с с обеспечением твердости на поверхности вертикальной стенки 45-50 HRC и на поверхности наклонной стенки 30-35 HRC. Закалочное устройство выполнено в виде установленных на основании коробов с подводом охлаждающей жидкости, один из которых расположен вертикально, а другой - под углом относительно основания. При этом соотношение количества воды составляет 3:1 соответственно на вертикальную и наклонную поверхности. Термическая обработка с применением в качестве закалочной среды потока воды с направленной ее раздачей на рабочие поверхности клина и оптимизация геометрических размеров обеспечивает ресурс клина свыше 500 тыс.км пробега. 3 н.п. ф-лы, 2 табл., 6 ил., 1 пр.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термической обработки чугунов с шаровидным графитом. Может использоваться для получения изделий с высокими эксплуатационными свойствами. Термической обработке подвергают чугун, содержащий, мас.%: углерод 3,0-3,4; кремний 1,8-2,3; марганец 0,3-0,5; никель 0,6-1,2; молибден 0,3-0,7; медь 0,3-0,7; магний 0,04-0,09; сера 0,01-0,02; фосфор 0,06-0,08; железо - остальное, при суммарном содержании легирующих элементов (Mn, Ni, Mo, Cu) в интервале 1,7-2,4%. Первую нормализацию чугуна проводят на воздухе от температур 940-960°C и выдержки 1,5-2,5 часа. Вторую нормализацию проводят путем нагрева до температур 790-810°C со скоростью 100-200°C/ч, с выдержкой 1,5-2,0 часа и охлаждения струей сжатого воздуха. После чего осуществляют отпуск при температуре 250-300°C с выдержкой 2-4 часа. Полученный чугун имеет мелкозернистую однородную микроструктуру, высокие пластические свойства, ударную вязкость и износостойкость. 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к технологиям, обеспечивающим износостойкость изделий за счет изменения состава и структуры поверхностных слоев этих изделий, и может быть использовано для обработки чугунных изделий, работающих в условиях абразивного, гидроабразивного, коррозионно-механического износа, сухого трения. Для повышения износостойкости чугунных изделий за счет образования на их поверхности металлокерамических покрытий на базе карбидов металлов осуществляют предварительное обезуглероживание поверхности чугунных изделий путем их отжига при температуре 800-950°С в кислородсодержащей среде длительностью 3-10 часов, а затем проводят диффузионное насыщение поверхности чугунных изделий карбидообразующими металлами из среды легкоплавких жидкометаллических растворов. В качестве карбидообразующих металлов используют титан, вольфрам, молибден, хром, а в качестве кислородсодержащей среды - воздух, кислород, смесь кислорода с инертными газами. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению высокопрочных чугунов с шаровидным графитом, и может быть использовано при производстве литых изделий, отличающихся высокими механическими свойствами, в том числе при динамическом нагружении. Чугун содержит, мас.%: углерод 3,03-3,52; кремний 3,68-4,20; марганец 0,21-0,43; медь 0,61-1,12; никель 1,29-2,16; молибден 0,20-0,47; магний 0,025-0,058; барий 0,03-0,06; РЗМ 0,02-0,06; железо и примеси - остальное. Чугун выплавляют в индукционной печи, обрабатывая его перед выпуском из печи ферросилицием, обработку в ковше проводят комплексным модификатором Fe-Si-Mg-Ca-Ва-РЗМ и заливают в сухие песчано-глинистые формы. Отливки подвергают термической обработке путем неполной аустенитизации при 850-890°С, 1-2 ч и изотермической закалки с выдержкой 1,5-2 ч при 320-350°С в ваннах с легкоплавким металлическим расплавом или расплавом соли, или 2-3 ч в термической печи с обычной атмосферой. Чугун обладает высокими и стабильными механическими свойствами в отливках разной конфигурации с различной толщиной стенки. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к технологии термообработки деталей, а именно к поверхностной закалке электрической индукцией, и используется преимущественно при изготовлении износостойких элементов фрикционного гасителя колебаний (ФГК) тележек грузовых вагонов. Для повышения ресурса работы детали, например клиньев вагонных тележек, вертикальные рабочие плоскости трения ФГК подвергают индукционному нагреву токами высокой частоты на глубину более 3 мм при удельной мощности электромагнитного воздействия 8-10 кВт/см² и последующему охлаждению водяным душем. Индукционный нагрев ведут при рабочей частоте высокочастотного генератора 66 кГц. Для реализации способа используют индуктор, содержащий полый токопровод с подводом охлаждающего агента, выполненный в виде петли из медной трубки, медный брусок и концентраторы высокочастотной энергии в виде ферритовых разрезных колец, при этом брусок и ферритовые кольца расположены на трубке индуктора по длине его рабочей зоны с созданием в рабочей зоне индуктора удельной мощности электромагнитного воздействия 8-10 кВт/см ². Длина медного бруска соответствует длине рабочей зоны индуктора, при этом индуктор соединен с высокочастотным генератором с рабочей частотой 66 кГц. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области термического упрочнения лезвий почвообрабатывающих орудий и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении. Для получения упрочненного слоя с переменным поперечным сечением, обеспечивающим условия самозатачивания лезвия осуществляют нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности с использованием угольного электрода и последующее охлаждение, при этом перемещение электрода производят по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением вдоль острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси. Угловую скорость вращения электрода определяют из соотношения: 3V/R<w<9V/R, где w - угловая частота вращения электрода, рад/с; V - скорость линейного перемещения электрода, м/с; R - радиус вращения электрода, м. Горение электрической дуги осуществляют в импульсном режиме, при этом длительность и амплитуду импульсов тока, за один оборот электрода, увеличивают при удалении от острой кромки лезвия и уменьшают при приближении к нему. 8 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу получения чугуна с шаровидным графитом. Чугун выплавляют в электропечи, расплав при сливе в ковш модифицируют при температуре 1370-1400°С комплексной лигатурой, состоящей из силикобария в количестве 20-30% и магнийсодержащего модификатора в количестве 70-80% от массы лигатуры, первоначально литьем в сырую песчано-глинистую форму получают отливки из половинчатого чугуна с аустенитно-мартенситной матрицей. Для обеспечения аустенитно-ферритной структуры в чугунной отливке проводят графитизирующий отжиг при температуре 980-1100°С с выдержкой 3-5 час и последующим охлаждением с печью до комнатной температуры. Изобретение обеспечивает изделиям из чугуна высокий уровень пластичности и ударную вязкость при достаточно высокой прочности.

Изобретение относится к разработке скользящих компонентов, применяющихся в компрессорах. Скользящий компонент (17, 23, 24, 26, 39, 60, 96, 310b, 524, 526, 644, 646, 724, 726, 734, 736, 817, 821, 823, 824, 825, 826, 827, 921, 924) компрессора имеет содержание углерода от 2,0 мас.% до 2,7 мас.%, содержание кремния от 1,0 мас.% до 3,0 мас.%, остальное - железо, которое включает в себя неизбежные примеси. Структура металла состоит главным образом из перлитной структуры, ферритной структуры и зернистого графита. Его твердость составляет больше HRB 90, но меньше HRB 100. В по меньшей мере части скользящего компонента имеется высокий предел прочности при растяжении. Скользящий компонент способен демонстрировать высокую долговечность во время работы, может быть легко «приработан» за кратчайший возможный период времени и свободен от заедания во время работы в аномальном режиме. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 64 ил.

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения прочности чугунной отливки осуществляют выплавку чугуна, заливку его в неметаллические формы, кристаллизацию отливок и нагрев отливки, находящейся в неметаллической форме в индукционной печи, до 1147-1300°C с выдержкой 0,2-0,5 ч. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии и используется при производстве отливок из серого чугуна. Для снижения коэффициента линейного расширения отливки ее подвергают термоциклированию и последующему нагреву в расплавленной мочевине в интервале 135-150°С с выдержкой 10-20 мин и охлаждением на воздухе, при этом в каждом цикле отливку нагревают до 980-1020°С, выдерживают при этой температуре в течение 5-15 мин и охлаждают в воде, а количество циклов составляет до 3. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к технологии термической обработки белого чугуна. Для снижения коэффициента линейного расширения чугунных изделий их подвергают термоциклированию с нагревом до 900-950°С, выдержкой в течение 0,5-1 ч и последующим охлаждением в кипящей воде, при этом количество циклов устанавливают до трех. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области трубопрокатного производства и может быть использовано при изготовлении оправок станов продольной прокатки труб. Для снижения трудоемкости механической обработки, повышения точности геометрических размеров готового изделия, микротвердости поверхностного слоя и увеличения стойкости оправок не менее чем в 2 раза способ включает отливку заготовок из сплава с содержанием углерода 1,8-3,2% и хрома 30,0-35,0%, термическое старение, механическую обработку поверхности заготовки на черновой и чистовой размеры с помощью режущего инструмента, совмещая с нагревом обрабатываемого участка, при этом нагрев поверхности этого участка ведут до 600-800°С на глубину 3,0-3,5 мм плазменной дугой с силой тока 60-160 А, мощностью до 12 кВт и с расположением центра пятна нагрева перед кромкой режущего инструмента на расстоянии не более 20 мм. 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для повышения свойств отливок из серого чугуна. Для уменьшения объемной доли графита, измельчения включений графита и более равномерного их распределения по сечению отливок термоциклическую обработку серого чугуна осуществляют путем нагрева и охлаждения в каждом цикле, при этом нагрев в каждом цикле осуществляют до 700-750°С с последующим охлаждением в воде, а количество циклов составляет 2-4. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для повышения свойств отливок из серого чугуна. Для уменьшения объемной доли графита, измельчения включений графита и более равномерного их распределения по сечению отливок термоциклическую обработку серого чугуна проводят путем нагрева и охлаждения в каждом цикле, при этом нагрев чугуна в каждом цикле осуществляют до 980-1020°С с последующим охлаждением в воде, а количество циклов составляет 2-4. 1 табл.

Изобретение относится к области термической обработки деталей из чугуна с шаровидным графитом. Проводят контроль исходной структуры коэрцитиметром, на основании его результатов выбирают режимы термообработки. Детали подвергают аустенизации при 880-930°С, подстуживают в печи до температуры в интервале Ar ₃-Ar₁, охлаждают со скоростью 5-10 градусов в минуту до температуры в интервале между температурой начала А П превращения и температурой на 50°С выше температуры максимальной устойчивости аустенита при превращении его в верхний бейнит или троостит. Проводят изотермическую выдержку детали при этой температуре до максимально возможной степени А П превращения. После охлаждения проводят контроль структуры коэрцитиметром на склонность перлита и отпущенного бейнита к изменениям при последующем азотировании. В зависимости от результатов контроля выбирают режим отпуска, после проведения которого проводят окончательный контроль структуры коэрцитиметром. Контроль структуры деталей коэрцитиметром осуществляют по значениям шкалы, разработанной на основании исследований зависимости показаний коэрцитиметра от исходной структуры и ее изменений при азотировании, а также от роста и коробления деталей при азотировании. В азотированных деталях получают структуру, устойчивую к изменениям при азотировании. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к получению высокопрочных чугунов с шаровидным графитом. Может использоваться при производстве литых изделий, обладающих высокой прочностью, пластичностью и ударной вязкостью. Чугун содержит, мас.%: углерод 3,28-4,03; кремний 2,34-3,62; марганец 0,22-0,53; медь 1,16-2,34; молибден 0,21-0,52; магний 0,02-0,05; барий 0,03-0,08; РЗМ 0,02-0,06; железо и примеси - остальное. Отливки из чугуна подвергают термообработке, включающей ступенчатую аустенизацию путем нагрева до 820-830°С с выдержкой 0,5 ч и последующего нагрева до 870-900°С с выдержкой 0,5-1,5 ч. Затем отливки охлаждают до температур ниже 500°С. 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. После чего отливки подвергают термоциклированию в интервале 270-390°С в течение 1,5-3 ч и охлаждают на воздухе. Полученный чугун обладает высокими и стабильными механическими свойствами в отливках с различной толщиной. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению высокопрочных чугунов с шаровидным графитом. Может использоваться при производстве литых изделий с высокой прочностью, пластичностью и ударной вязкостью. Чугун содержит, мас.%: углерод 3,23-4,08; кремний 2,76-3,89; марганец 0,20-0,47; молибден 0,15-0,48; алюминий 0,02-0,08; магний 0,02-0,05; барий 0,03-0,10; кальций 0,008-0,018; РЗМ 0,02-0,06; железо и примеси - остальное. Плавку чугуна ведут в индукционных электропечах. При модифицировании используют чугунную решетку, пригружающую модифицирующую смесь, содержащую, мас.%: силикобарий 9,0-10,5; плавиковый шпат 12-15; лигатура - остальное. Лигатура содержит, мас.%: кремний 45-55; магний 6-9; кальций 3-7; РЗМ 3-8; алюминий 1-3; железо - остальное. Общее количество смеси - 2,8-3,5% от массы чугуна, а масса решетки - 1,5-2% от массы чугуна. При термообработке отливок проводят гомогенизирующий отжиг при 950-1000°С, 3-5 часов, ферритизирующий отжиг путем охлаждения с печью до 780-720°С выдержки при этой температуре 2,5-3 часа и последующего медленного охлаждения с печью до 650-600°С. Затем проводят быстрое охлаждение на воздухе или в воде до комнатной температуры и искусственное старение путем нагрева до 350-420°С с выдержкой 2-3 часа. Техническим результатом является повышение пластичности, ударной вязкости при сохранении повышенной прочности. 3 н.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к технологии деформационно-термической обработки железоуглеродистых сплавов и может быть использовано при производстве горячедеформированных бесшовных чугунных труб. Технический результат состоит в повышении качества изготовляемых труб и в расширении технических возможностей способа изготовления труб. Для достижения технического результата заготовку из высокопрочного чугуна подвергают предварительной термической обработке при температуре Ас₃+200°С с выдержкой 10 часов, затем ведут нагрев заготовки до температуры деформирования, деформирование заготовки и термическую обработку трубы. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке получения половинчатых чугунов с шаровидным графитом, которые могут быть использованы для изготовления деталей, подверженных изнашиванию при повышенных нагрузках. Способ заключается в том, что чугун выплавляют в индукционной электропечи, расплав при сливе в ковш модифицируют магнийсодержащими лигатурами для получения в отливках графитных включений шаровидной формы, при заливке в песчано-глинистую форму подвергают инокулирующему модифицированию, отливки после кристаллизации извлекают из формы при температуре 900-1000°С; перемещают в печь с температурой 950-1000°С и выдерживают в течение 10-30 мин, после выдержки закаливают в изотермической ванне при температуре 300-320°С в течение 1-1,5 час, при этом используют чугун следующего химического состава, (в мас.%): углерод - 3,2-3,4, кремний - 3,0-3,3, марганец - 0,3-0,4, магний - 0,04-0,07, молибден - 1,5-1,7, никель - 2,2-2,6, сера - 0,01-0,012, фосфор - 0,06-0,08, железо - остальное. Изобретение позволяет получать половинчатый чугун с шаровидным графитом и аустенитно-бейнитной структурой, высокой ударной вязкостью, прочностью, твердостью, износостойкостью и квазиизотропностью.