ИЦМ НиТМЧ регистрация

Исследовательский центр Модификатор

Модифицирование сплавов: разработка, внедрение, технический аудит
Металловедение. Металлургия. Литейное производство

[ на главную ] [ конференция ] [ выставки ] [ предприятия ] [ литература ] [ вопрос-ответ ] [ экология ] [ контакты ]
    Продолжается работа по формированию проектного технического комитета "Модифицирование расплавов" »

Статьи/ Перспективы производства отливок из ЧШГ аустенитно-бейнитного класса

Перспективы производства отливок из ЧШГ аустенитно-бейнитного класса.
Корниенко Э.Н., Панов А.Г., Хальфин Д.Ф.

Страницы: 1 | 2 | 3 |

<<...

  • Режим 4: Аустенитизация при Т=900°С в течении 6 часов, изотермическая закалка и выдержка при температуре 300°С в течении 0,5 часа, охлаждение в жидком азоте и последующий отпуск с температуры 300°С в течении 3 часов.

    Твердость: у края ~55,4 HRC , в центре ~52,8 НRC (среднее значение из 30 измерений).

    Микроструктура: Графит шаровидный правильной и неправильной формы. Размеры включений от 15 мкм до 45 мкм. Распределение неравномерно. Количество графита по площади 8-10% (рис.5а).

    Металлическая основа у литого края грубо игольчатая, встречаются участки в виде пакета параллельных пластин; к центру – структура игольчатая. Остаточный аустенит в незначительных количествах (рис.5б, в).

    Рис.5а. Структура образца с режимом – 4 (нетравленый, x100) Рис.5б. Структура образца с режимом – 4 (травленый, x500) Рис.5в. Структура образца с режимом – 4 (травленый, x1000)

  • Режим 5: Аустенитизация при Т=900°С в течении 6 часов, изотермическая закалка и выдержка при температуре 300°С в течении 0,5 часа, охлаждении на воздухе и последующий отпуск при температуре 300°С в течении 3 часов.

    Твердость: у края ~45,4 HRC , в центре ~44,3 НRC (среднее значение из 30 измерений).

    Микроструктура: Графит шаровидный правильной и неправильной формы, отдельные включения компактной формы. Размеры включений от 25 мкм до 45 мкм, отдельные включения до 60 мкм. Распределение неравномерно. Количество графита по площади 6-8% (рис.6а).

    Металлическая основа у литого края игольчатая, встречаются участки в виде пакета параллельных пластин (рис.6б); к центру – иглы увеличиваются. Остаточный аустенит в незначительных количествах (рис.6в).

    Рис.6а. Структура образца с режимом – 5 (нетравленый, x100) Рис.6б. Структура образца с режимом – 5 у края (травленый, x500) Рис.6в. Структура образца с режимом – 5 в центре (травленый, x500)

  • Результаты механических испытаний приведены в таблице 3:

    Сводная таблица с результатами механических испытаний при различных режимах термообработки

    Таким образом, наилучшее сочетание прочности и пластичности получено при 5 режиме термообработки.

    Совместно с ОАО «КамАЗ» в 1998 году была начата работа по проверке возможности изготовления шестерен КПП грузовиков из АБЧШГ (рис. 7 а, б).

    Отливки изготавляли в ООО «НЭК», затем они проходили механическую обработку в ОАО «КамАЗ». Термообработку осуществляли в ООО «НЭК». Шлифовку шестерен и сборку коробки перемены передач производили в ОАО «КамАЗ». В одной коробке для сравнительных испытаний одновременно были установлены пары шестерен "чугун-чугун", "сталь-чугун", "сталь-сталь". Коробки установлены на автомобили КамАЗ – 5511, которые эксплуатировались в ООО «НЭК» в условиях повышенных нагрузок.

    Рис.7а. Внешний вид отливки шестерни

    Рис.7б. Внешний вид детали шестерни

    Химический состав чугуна шестерен, %: 3,5 С; 3,3 Si; 0,15 Mn; 0,20 Mo; 1,0 Ni; 1,15 Cu; 0,1 Cr; 0,08 Mg. Режим изотермической закалки: Тауст= 900°С; τауст= 4 час.; Ти.в.= 290°С; tauи.в.= 2 час.

    Примерно через 170000 км эксплуатации автомобиля коробка «захрустела» и была снята с автомобиля. Было обнаружено, что на одной из стальных шестерен выломаны два зуба, одна из экспериментальных чугунных шестерен, которая работала в паре с чугунной шестерней (№14.1701055) имеет незначительный износ поверхности зубьев. Делитель, на котором была установлена ещё одна шестерня, работающая в паре со стальной «родной» шестерней, без исследования был переставлен на другую коробку перемены передач. Её эксплуатационные испытания в настоящий момент продолжаются.

    Шестерня со следами износа была снята и исследована. Микроструктура чугуна шестерни состоит из правильного и неправильного шаровидного графита с единичными включениями звездообразного и компактного, которые распределены преимущественно равномерно, размеры включений 45-180 мкм в количестве 8-10%. Металлическая основа состоит из бейнита, небольшого количества мелкоигольчатого мартенсита, остаточного аустенита и феррита в количестве 15-20%. По краю зуба трооститная кайма глубиной до 0,3 мкм, приграничный к кайме со стороны сердцевины слой частично обезуглерожен.

    Таким образом, проведённый эксперимент позволил сделать вывод, что даже неудачно подобранный химический состав (завышенное содержание кремния), и связанная с ним микроструктура, далёкая от оптимальной, позволяют чугунам из аустенитно-бейнитных чугунов с шаровидным графитом успешно конкурировать с традиционным для нашей страны материалом для шестерен – легированной кованой сталью.

    Список использованной литературы:

    1. Клецкин Я.Г., Левитан М.М., Бейнитный чугун с шаровидным графитом. «Литейное производство», №9, 1987
    2. Корниенко Э.Н., Колесников М.С., Разработка высокопрочных чугунов с повышенными специальными свойствами. Изд. КамПИ, Набережные Челны, 1999
    3. Hans J. Heine “Austempered Ductile Iron. A state-of-the-Art Report”. “Foundry Management & Technology”, №11, 1988
    4. А.С. №1498812, 1989, «Модификатор», Корниенко Э.Н. и др.
    5. Панов А.Г. Требования к качеству модификаторов

    Корниенко Э.Н., Панов А.Г., Хальфин Д.Ф. Перспективы производства отливок из ЧШГ аустенитно-бейнитного класса // М: Литейщик России, 2004, № 6. – с. 11-16.


    Страницы: 1 | 2 | 3 |

    Перейти к разделу "Статьи"




    [на главную] | [новости] | [конференция] | [книги] | [статьи] | [патенты] | [вопрос-ответ] | [экология] | [персоны] | [предприятия] | [выставки] | [справочник] | [ссылки] | [реклама] | [галерея] | [форум] | [контакты]


    Графит. ИЦМ

    Алмаз. ИЦМ

    Фуллерен. ИЦМ


    Ключевые слова:

    аустенит

    феррит

    бейнит

    троостит

    Раздел "Статьи"

    Наши контакты: mod2004@rambler.ru тел.: +7 917 270 30 43

    Locations of visitors to this page 2007-2020 © "Исследовательский центр Модификатор" www.modificator.ru  
    При использовании материалов сайта, активная ссылка на источник обязательна.