Каменное литье

Каменное литье

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАМЕННОЕ ЛИТЬЕ, включающее SiO-i, А2гОЗ FejO, FeO, MnO, CaO, отличающееся тем. что, с целью уменьшения вязкости, сокргицения времени плавки и энергозатрат на приготовление расплава, оно дополнительно содержит Tio, и MgFg при следующем соотношении компонентов, мас.%: 42,9-44,9 SiOt 4,0-5,8 0,5-0,8 6,0-8,2 FeO 6,0-7,6 MnO 5,0-6,8 CaO 0,2-0,4 TiO/j 0,4-0,5 Nap 25-35 MgFj

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3480678/29-33 . (22) 12.08.82 .,(46) 07.12.83.Вюл. 9 45 (72) Б.Х.Хан, А.В.Косинская, jE.М.Левинский и Н.И.Вуровский (71) Институт проблем литья AH УССР (53) 666.199(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 423641, кл. B 28 В 1/54, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 833606, кл. С 03 С 3/22, 1979 (прототип). ((54)(57) KANEHHOE ЛИТЬЕ, включаю)АТЕЕ Sion, Al<0, Fe o, Feo, Мп0, СвО, о т л и ч а ю ц е е с я тем, М51) 04 В 23/02 С 03 С 3/22 что, с целью уменьшения вязкости, сокращения времени плавки и энергозатрат на приготовление расплава, оно дополнительно содержит TiO

Na<0 и MgFg при следукицем соотношении компонентов, ас.В)

Sion 42,9-44,9

А<10у 4,0-5,8

Ге 03 О, 5-0,8

FeO 6,0-8,2

NnO 6,0-7,6

Са0 5,0-6,8

Ti0g 0,.2-0,4

NaP 0,4-0,5

Mg F 25-35

1058924

Укаэанная цель достигается тем; что каменное литье, включающее Siо, A2>0>, Fe O, FeO, МпО, СаО, дополНИтЕЛЬНО СсдЕржИт TiOg, НагО И М8Гг при следующем соотношении компонен-, тов, Мас.Ф:

Si Ог, 42,9-44,9

Мг О 4,0" 5,8

Изобретение относится к области камнелитейного производства и может быть использовано при синтезе новых видов каменного литья, найти применение в строительстве, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известны различные виды каменного литья, получаемые из расплавов: горных пород, шлаков, технического сырья, отходов промышленного проиэвод- 1О ства.

Известно каменное литье, содержащее Sio, А1гО ., Ti02, Cao, Ngo, FeO, Fe, НгО и окислы редкоземельных металлов, обладающее хоро- 35 шей жидкотекучестью, обеспечивающей хорошее заполнение литейных форм и четкие размеры получаемых отливок f1) .

Однако расплав известного литья характеризуется повышенной (7-8 П) вязкостью при 1450-1500©С, при которой производится его гомогенизация и осветление. Это требует дополнительных затрат на расплавоприготовление, что сказывается на стоимости готовой продукции. Кроме того, такое литье не может быть получено методами электродуговой плавки, что исключает возможность производства отливок на заводах, не имеющих природного газа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является состав каменного литья, содержащий мас.Ъ: Sio< 35

47,6-53,9, А7гОз 3,2-3,6," Fe c

0,7-1,0,L" FeO 8,5-9,5, ИпО 7, +-8,4;

СаО 7,6-8,6, CaF 15-25 )2).

Расплавы этого состава имеют повышенную жидкотекучесть и способ- 4п ность к затвердеванию поверхностного слоя в стеклообразном состоянии. Это позволяет использовать изделия в качестве декоративно-художественных.

Но из-за наличия стеклообраэной корочки такое литье не может быть при45 менено для технических целей, так как имеет низкую прочность и абразивную стойкость.. Из-за высокой вязкости .: продолжительность плавки при приготовлении расплава велика, что требует значительных энергозатрат и удорожает литье.

Цель изобретения — уменьшение вязкости, сокращение времени плавки и энергозатрат на приготовление распла-.55 ва.

Ге,г О 0/5-0 i8

FeO 6,0-8,2

NnO 6,0-7,6

ОаО 5,0-6,8

Ф

TiOg 0,2-0,4

Na О 0,4-0 5

М:Рг 25-35

В табл.1 приведены составы каменного литья.

Фтористый магний способствует значительному снижению вязкости расплава и уменьшению продолжительности плавки. Увеличение содержания вводимого MgF2 выше 35% приводит к значительному.пенообразованию при плавлении шихты, что удлиняет процесс расплавоприготовления. Уменьшение содержания добавки MgF2 ниже 25Ъ приводит к возрастанию вязкости и времени плавки, вызывает дополнительные энергозатраты на приготовление расплава.

Содержание остальных компонентов влияет на. линейные свойства расплавов И физико-механические характеристики образующегося материала.

Возрастание количества Sio, АУгО и Na . Шихту плавят в электродуговых печах, отливки получают литьем расплава в литейные формы.

После затвердевания расплава отливки подвергают термической обработке - кристаллизации и отжигу. Формирующийся камнелитой материал имеет кристаллическое строение. Минеральная фаза представлена пироксаном.

Изделия окрашены в светлые серые, гдлубые и зеленые цвета.

В табл.2 представлены характеристики расплава и свойства полученного каменного литья.

1058924

Заметное снижение вязкости наблюдается.в низкотемпературной области,: что позволяет понизить температуру заливки до 1050-1150ОC. Пониженная вязкость позволяет заливать расплавы в любые закрытые формы, а также в формы по выплавляемым моделям, и получать как мелкие детали сложной конфигурации, так и крупные фасонные отливки. Такие иэделия имеют высокую чистоту поверхности и повы- 10 шенную размерную точность.

Преимуществом -данных составов по сравнению с прототипом является способность к формированию матерИалов различного строения. В зависимости от режима термической обработки могут быть получены отливки, которые возможно испольэовать как декоративно-художественные, так и в,техническом назначении.

При получении изделий из расплава-прототипа, образующаяся на их поверхности корочка стеклообраэного строения не может быть перекристаллиэована и превращена в прочное кристаллическое состояние. Это связано с природой расплавов, содержащих СаГ, выделяющихся в виде капель в стеклообразной массе. При термообработке стеклообразная фаза превращается в ситаллоподобное ве- 30 щество, в котором кристаллы имеют размеры 0,5-1 мкм, а количество свободного стекла 40-50Ъ. Поэтому такие отливки не могут применяться в условиях абразивного изнашивания и, З5 разрушающих нагрузок.

Полученное каменное литье имеет такой состав, при котором расплав может при определенных условиях кристаллизации образовывать вещество пол-. нокристаллического строения, с размером кристаллов 20-50 мкм и количеством свободного стекла 10-20З.

В зависимости от предъявляемых требований выбирается режим эатвердевания и термической обработки отли- 45 вок. В случае получения декоративно-художественных изделий отливки извлекают из форьи после затвердевания и помещают в термическую печь на термообработку. При изготовлении технического -литья отливки помещают в термическую печь для кристаллизации. не извлекая их нэ форм.

В зависимости от назначения литья температура кристаллизации изменяется в пределах 750-95(Й,Время кристал» лизации определяется габаритами изделий. После кристаллизации техническое литье подвергают отжигу. В результате после термообработки по заданно-. му режиму декоративно-художественные иэделия имеют на поверхности тонкую блестящую стеклообразную корочку, улучшающую товарный вид продукции. Строение материала в сечении мелкокристаллическое с размером кристаллов 20-30 мкм,количество. свободной стеклообразной фазы 20-15%. Такие изделия могут эксплуатироваться как декоративно-художественные, так как не подвергаются нагрузкам и истиранию.

Техническое литье подвергается такому режиму термообработки, что не имеет на поверхности стеклообразной корочки. Строение отливки по всему сечению однородное кристаллическое.

Размер кристаллов 40-50 Мкм, а количество свободной стеклообразной фазы не превышает 15% . Материал имеет требуемые прочностные свойства б ъг = 800-825 кг/см) Ектмр= 0 010,03 г/см, А = 2,5-2,65 кгсм/см. Такие отливки могут быть применены при эксплуатации в условиях механических нагрузок и абразивного изнашивания.

Иэделия каменного литья можно

:,использовать в строительстве как де коративно-художественное,а также в металлургической, горнообогатительной, химической отраслях промышленности в виде фасонных деталей сложной формы (насадки магнитного сепаратора и гидроциклона, детали химических насосов, мешалок, реакторов, точные калибры и фильеры, нитеводители текстильных машин и т.д.) .

1058924

Таблица 1

Содержание компОнентов, мас.Ъ

1 1

Состав

Т

8iOg TiOq АХ О Fe 0 FeO MnO CaO Na<0 mgf caf> Е

44,9 0,4 5,8

44,1 0,3 4,3

429 О 2 4 О

40,1 0,1 2,6

47юО Ог5 бюО

8 2 7 6 б 8 О 5 25 — 100

7269610430-100

0,5 6,0 5,0 0,4 35 " 100

5;8 5,9 4,8 0,3 . 40 — 100

9,0 7,9 8 1 0,6 20 — 100

0,8

0,7

0,5

0,4

0,9

Прототип

47,6" - 32- 07" 85- 74 7 б53,9 3,6 1,0 9,5 8,4 816

15-25

Таблица 2

Вязкость, П при а С

Козффи циент истирания, 2

Состав

1100

1200

1150

1400 . 1300

1500

16 25 46 . 72 50-60 2,50 800 0,02

11 17 33 50 40-45 2,65 825 0,01

10 19 29 41 35-40 2,60 815 0,03

8 О 16 24 39 45*50 2 50 805 О 04

19 36 60 110 65-75 2,40 780 0,06

Прототип 55 85

30 50 80 65-75 2,30 700 О, 10

Сост а ви тель A. 3 а слав ек ая

Техред Л.Микещ Корректор О.Билак

Редактор О.Колесникова

Заказ. 9699/21 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5,1 8,0

4,5 7,,0

4,0 6,1

3,5 5,0

6,0 10

Продолжительность плавки

20 кг шииты мин

Ударная прочность кг см/

/смЕ

Проч- ность при изгибе < кг/см