Способ получения профильной полой центробежнолитой заготовки

Способ получения профильной полой центробежнолитой заготовки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии и позволяет получать центробежнолитые заготовки с профильными внешней и внутренней поверхностями при минимальных затратах на их. изготовление и количество жидкого металла . Это достигается тем, что перед заливкой металла в изложницу подают жидкий охладитель, а вокруг изложницы на определенных участках создают вращающееся электромагнитное поле со скоростью, составляющей 1,1-2,1 скорости вращения изложницы. Направление вращения поля совпадает с направлением вращения изложницы. При этом жидкий охладитель принимает форму, адекватную внешней профильной поверхности заготовки, после чего в изложницу заливают жидкий металл. Внутренняя поверхность металла принимает профильную форму под действием сил, аналогичных силам при формировании профиля жидкого охладителя. При затвердевании металла формируется требуемая профильная полая заготовка. I (Л ел ел 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1 54 А1 (Я) 4 В 22 D 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHÐÛÒÈÉ (21) 3904362/22-02 (22) 04.06.85 (46) 07.04.87. Бюл. М 13 (72) А.И.Чижиков, С.Ф.Харичев и Б.Н.Хангасаров (53) 621.746.042 (088.8) (56) Заявка Японии ))- 57-103768, . кл. В 22 D 13/02, опублик. 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОФИЛЬНОЙ

ПОЛОЙ ЦЕНТРОБЕЖНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ (57) Изобретение относится к металлургии и позволяет получать центробежнолитые заготовки с профильными внешней и внутренней поверхностями при минимальных затратах на их изготовление и количество жидкого металла. Это достигается тем, что перед заливкой металла в изложницу подают жидкий охладитель, а вокруг изложницы на определенных участках создают вращающееся электромагнитное поле со скоростью, составляющей 1,1-2,1 скорости вращения изложницы. Направление вращения поля совпадает с направлением вращения изложницы. При этом жидкий охладитель принимает форму, адекватную внешней профильной поверхности заготовки, после чего в изложницу заливают жидкий металл, Внутренняя поверхность металла принимает профильную форму под действием сил, аналогичных силам при формировании профиля жидкого охладителя. При затвердевании с

® металла формируется требуемая профильная полая заготовка.

1 13015

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве литых заготовок центробежным способом.

Целью изобретения является повышение коэффициента использования металла и снижение трудоемкости изготовления детали, Предлагаемый способ получения профильной полой центробежнолитой заго- 10 товки включает заливку металла в изложницу и формирование заготовки.

Перед заливкой металла в изложницу подают жидкий охладитель, а вокруг изложницы на определенных участках создают вращающееся электромагнитное поле, скорость которого составляет

1, 1-2,1 скорости вращения изложницы, а направление совпадает с направлением вращения изложницы. 20

При этом на участке, где создается вращающееся электромагнитное поле, жидкий охладитель вращается со скоростью, большей на остальных участках изложницы, В результате этого давле25 ние, создаваемое центробежными силами, на разных участках изложницы будет разным. После выравнивания давлений жидкий охладитель примет профильную форму, адекватную внешней по- 30 верхности заготовки.

Уменьшение скорости вращения охладителя менве 1,1 скорости вращения изложницы теряет смысл, так как обе скорости сближаются к синхронной,не дающей дополнительного эффекта.

Увеличение скорости вращения охладителя более ?,1 скорости вращения изложницы приводит к тому, что жидкий теплоноситель с данного участка 40 будет перетекать в соседние, что приведет к невозможности получения заданного профиля.

54 2 чивающих формирование внутренней Ilo верхности залитого металла. В соответствии с заданным профилем затем охлаждают металл до полного затвердевания.

Пример. Получение заготовки из стали марки 38ХНЗМФА весом 6,0 т для последующего изготовления вала.

Заготовка имеет следующие размеры: внешний диаметр средней бочки

600 мм, внутренний — 150 мм, с каждой стороны средней бочки имеется еще по одной бочке с внешним диаметром 380 мм и внутренним 75 мм. Общая длина заготовки 3700 мм, длина крайних бочек по 600 мм. Внутренний диаметр изложницы 810 мм, длина 3700 мм.

Процесс изготовления заготовки заданной конфигурации осуществляется следующим образом.

Предварительно по разности объемов изложницы и будущей литой заготовки определяется необходимое количество жидкого металлического охладителя. В качестве жидкого металлического охладителя (жидкой подложки) используют эфтектический сплав свинца с висмутом (РЪ 567, Bi 447), Для данного случая требуется 1,0 т указанного сплава. Кроме того, определяются скорости-вращения изложницы и жидкого охладителя для создания из

Мего требуемой формы.

Для данного случая скорость вращения изложницы перед заливкой в нее металла составляет 315 об/мин, а скорость вращения электромагнитного поля на участке изложницы, соответствующем меньшему внешнему диаметру заготовки длиной 2500 мм, равна

380 об/мин, на остальных участках скорость вращения охладителя не увеличивают.

После формирования заданного профиля поверхности жидкого охладителя в изложницу заливают жидкий металл, который распределяется по длине изложницы в соответствии со скоростями вращения изложницы и электромагнитного поля. При этом пределы продвижения стали ограничиваются формой, заданной жицким охладителем, плотность которого должна превышать плотность заливаемого металла.

После затвердевания корочки металла до толщины 50-60 мм изменяют скорости вращения изложницы и электромагнитного поля до величины, обеспеПосле заливки металла скорость вращения изложницы должна быть

520 об/мин, а электромагнитного поля на указанном участке — 850 об/мин.

После установления режимов вращения изложницы и электромагнитного поля производят отливку заготовки, для чего во вращающуюся со скоростью

315 об/мин подогретую до 150 С изложницу заливают жидкий охладитель (имеющий температуру плавления 125 С) в количестве 1,0 т. После заливки охладителя подключают обмотку электромагнита, охватывающего изложницу, к источнику питания с частотой тока

Составитель Н.Ромашова

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор Н . Егорова

Заказ 1178/12 Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4

3 13015

0,1 Гц, при этом устанавливают скорость вращения электромагнитного поля 380 об/мин. После выхода на режим электромагнитное поле разгоняет теплоноситель до скорости 380 об/мин только на участке изложницы, который охватывается электромагнитом, до выравнивания давлений на длине изложницы, образуя из охладителя форму, адекватную внешней требуемой поверх- 10 ности заготовки.

После формирования из охладителя требуемой формы в нее заливают 6 5 т жидкой стали марки 38ХНЗМФА с температурой 1570 С. 15 жидкая сталь распределяется по длине формы в соответствии со скоростями вращения изложницы и электромагнитного поля, в то же время пределы продвижения стали ограничиваются фор-20 мой, заданной жидким охладителем, имеющим плотность, существенно большую чем плотность стали (М„ =

7,0 г/см г = 10 г/см )..

После заливки стали и затвердевания корочки до толщины 50-60 мм, что соответствует продолжительности затвердевания 5 мин, изменяют скорости вращения изложницы и электромагнитного поля соответственно до 520 и 30

850 об/мин для формирования профильного внутреннего канала заготовки в соответствии с указанными размерами и проводят полное замораживание металла, после чего отключают обмотку 35 электромагнита от источника питания.

Затем в центральную полость заготовки заливают расплавленный плавиковый шпат, под действием тепла которого некоторый слой внутренней по- 40 верхности заготовки, загрязненный неметаллическими включениями, разжижается, после чего внутреннюю полость продувают нейтральным газом при давлении 3 атм, в результате чего жидкая смесь из центральной полости выдувается в заранее подготовленную шлаковню. Таким образом, создается чистая и ровная поверхность внутренней полости заготовки, исключающая возникновение в ней концентраторов напряжений.

После продувки центральной полости заготовки останавливают изложницу, выпускают из нее охладитель и извлекают отлитую заготовку.

Таким образом, в одной цилиндрической изложнице, изменяя количество охладителя, скорос-ь вращения изложницы и электромагнитного поля, можно отливать заготовки с различным профилем внешней и внутренней поверхностей.

Формула изобретения

Способ получения профильной полой центробежнолитой заготовки, включающий заливку металла в изложницу и формирование заготовки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования металла и снижения трудоемкости изготовления детали, перед заливкой металла в изложницу подают жидкий охладитель, а вокруг изложницы на определенных участках создают. вращающееся электромагнитное поле, скорость которого составляет 1,1-2,1 скорости вращения изложницы, а направление совпадает с направлением вращения изложницы.