Литниковая система для внутриформенного модифицирования высокопрочного чугуна

Литниковая система для внутриформенного модифицирования высокопрочного чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬЩЩМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4014908/23-02 (22) 18.12.85 (46) 23.10.87. Бюл. М 39 (71) Белорусский политехнический институт и Производственное объединение "Павлодарский тракторный завод" (72) С.Н.Леках, И.В.Хорошко, В.М.Михайловский, М.М.Бондарев, Л.Л.Счисленок, В.А.Чайкин, В.M.Òêà÷åíêî, А.И.Козлов и Б.И.Каминский (53) 621.746.4(088.8) (56) Заявка Японии 11 50-17327, кл. С 21 с 1/10, 1975. (54) (57) ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВНУТРИФОРМЕННОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА, размещенная в верхИзобретение относится к литейному производству, а именно к получению отливок из чугуна с шаровидным графитом, и может быть использовано при массовом производстве машиностроительных отливок из высокопрочного чугуна.

Цель изобретения — повышение эффективности шлакоулавливания.

На фиг.1 изображена литниковая система, вид спереди в разрезе; на фиг.2 — то же, иэометрия.

Расплав чугуна через подводящий литейный канал 1 попадает в реакционную камеру 2, имеющую форму параллелепипеда, в полости которой находится дробленный модификатор 3. Реакционная камера, расположенная в двух

„„SU„„1346324 A 1 (щ4 В 22 С 9/08

2 ней и нижней полуформах, разделенных поверхностью разъема, содержащая стояк, реакционную камеру с подводящим и отводящим литейными каналами, име" ющую форму параллелепипеда, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности шлакоулавливания, она снабжена стержнем, а поверхность разъема выполнена ступенчатой, рассекающей реакционную камеру на верхнюю.-и нижнюю части наклонной плоскостью с подъемом в направлении к отводящему литейному каналу, причем стержень установлен в нижней части реакционной камеры, у верхнего края наклонной плоскости с частичным перекрытием отводящего литейного ка1 нала °

Ьи полуформах, имеющих ступенчатый раэьем 4, рассечена наклонной плоскостью

5 с подъемом в направлении отводяще- . 4 го литейного канала 6. Стержень 7, . установленный в нижней полуформе у ©ф верхнего конца наклонной плоскости, (Я частично перекрывает отводящий литей- ф, ный канал, создавая гидравлический затвор. При этом площадь поперечного сечения подводящего литейного канала

I в два раза больше площади поперечного сечения отводящего литейного ка- 2 нала 6. Благодаря вертикальному стержню, установленному в реакционной камере и ограничивающему площадь поперечного сечения отводящего литейного канала, происходит быстрое заполнение реакционной камеры расплавом

1346324 чугуна, При взаимодействии расплава чугуна с модификатором образуются вредные неметаллические включения (сульфиды, оксисульфиды), попадание

5 которых в отливку приводит к резкому снижению ее механических сыойств ° Однако в литниковой системе предлагаемой конструкции из-за быстрого заполнения чугуном реакционной камеры в верхней ее части 8 образуется застойная зона и вследствие того,что плотность неметаллических включений меньше плотности чугуна, они всплывают в верхнюю часть реакционной камеры.

Таким образом, реакционная камера обеспечивает разделение потока жидкого чугуна на две составляющие: нижний поток, чистый от неметаллических включений, поступает в отводящий литейный канал, а насьпценная неметаллическими включениями и продуктами отходов реакции взаимодействия расплава чугуна с модификатором составляющая отражается в инерционный шлако- 25 уловитель, образованный верхней частью 8 реакционной камеры. Такая гидродинамика потока обеспечивает повьппение скорости отделения неметаллических включений от жидкого чугуна. ч0

Благодаря наличию застойной зоны в верхней части прямой призмы выделенные из потока неметаллические включения скапливаются в ней. Химический анализ: чугуна в различных точках литниковой системы показывает, что при исходном содержании серы в расплаве

0,04% в отливке и в верхней части прямой призмы содержание серы составляет 0,02 и 0,1.2-0,08% соответственно. Это свидетельствует об эффективном шлакоулавливании предложенной конструкции, поскольку основная часть неметаллических включений представлена в виде сульфидов, 45

Пример; В качестве варианта для ср авнения исполь зована изв естная литниковая система„содержащая стояк, соединенный входным каналом с реакционной камерой, имеющей форму параллелепипеда, горизонтальную перегородку с отверстиями, перекрываю— щую верхнюю часть реакционной камеры, и центробежный шлакоуловитель, расположенный непосредственно над реакционной камерой.

Для получения сравнительных результатов используют модельную оснастку, позволяющую изготавливать обИзвестная

2

4

2

4

34

37

37

34

44

38

37

2,2

2,1

1,5

1,8

1,7

1,2

1,0

1,0

1,1

0,9

Предлагаемая

Известная литниковая система значительно хуже очищает Расплав чугуна от неметаллических включений по сравнению с предлагаемой. Особенно большой вынос неметаллических включений наблюдается в первый период процесса заливки. Засор чугуна неметаллическими включениями вредно сказывается и на пластические характеристики, о чем свидетельствуют значения ударной вязкости

Предлагаемая литникова система позволяет повысить эффективность шлакоулавливания в процессе модифицирования без применения дополнительных шЛакоулавливающих элементов и, тем самым, сэкономить полезную площадь литейной формы. раэцы для массового испытания на ударную вязкость размером 10х10х50 мм в количестве 50 шт. Методика получения образцов позволяет разделять расплав чугуна по ходу заливки на пять порций.

Для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом из исходного расплава (3,6% углерода, 1,8% кремния, 0,6% марганца, 0,06% серы, 0,1% фосфора и 0,1% хрома) используют железокремний-магниевую лигатуру (магний 7%) в количестве 1,5% от металлоемкости формы. Температура заливки во всех случаях постоянна и составляет 1380 С, Загрязненность изломов .образцов неметаллическими включениями оценивается с учетом их количества и размеров.

Результаты испытаний приведены в таблице.

1346324

Фиа2