Устройство для определения свойств чугуна

Устройство для определения свойств чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству и предназначено для определения свойств чугуна. Изобретение позволяет достичь соответствия d измеряемых величин. Цель изобретения - повьшение точности проводимых измерений и упрощение их В данную часть тигля 2 цилиндрической формы , отношение высоты полости к диаметру которого 4-5, перпевдикулярно плоскости дна на 1/2 высоты тигля введен датчик 3 температуры. Датчики перемещения и давления введены в тигель 2 на уровне 1/2 высоты полости тигля. Они производят измерения в одной плоскости и во взаимно перпендикулярных направлениях. Снаружи и вокруг тигля расположен индуктивный датчик 6. Предлагаемое устройство позволяет измерять линейную деформацию и сопутствующее давление в по перечном направлении пробы, на одном уровне и во взаимно перпендикулярных направлениях. 2 ил., 2 табл. € (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4 2 А1 (Я) 4 (01 11-19/00 27/72

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,„.К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г Г (1 (21) 4128804/31-02 (22) 03.07.86 (46) 23.06.88. Бюл. ¹ 23 (71) Институт металлургии им. 50-летия СССР (72) Т.А.Бацикадзе, M.Ä.Ланчава, Ш.А.Миротадзе и А.И.Бакурадзе (53) 620.1?9.18:669.97.017 (088.8) (56) Технология и оборудование литейного производства. Экспресс-информация, 1974, № 6, с. 17.

Технология и оборудование литейного производства. Экспресс-информация, 1983, ¹ 13, с. 7. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СВОЙСТВ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к литейному производству и предназначено для определения свойств чугуна. Изобретение позволяет достичь соответствия измеряемых величин. Цель изобретения — повьппение точности проводи мых измерений и упрощение их. В данную часть тигля 2 цилиндрической формы, отношение высоты полости к диаметру которого 4-5, перпендикулярно плоскости дна на 1/2 высоты тигля введен датчик 3 температуры. Датчики перемещения и давления введены в тигель 2 на уровне 1/2 высоты полости тигля. Они производят измерения в одной плоскости и во взаимно перпендикулярных направлениях. Снаружи и вокруг тигля расположен индуктивный датчик 6. Предлагаемое устройство позволяет измерять линейную деформацию и сопутствующее давление в по перечном направлении пробы, на одном уровне и во взаимно перпендикулярных направлениях. 2 ил., 2 табл.

1404902

Изобретение относится к литейному производству, в частности к методу определения свойств чугуна.

Целью изобретения является rповышение точности проводимых измерений и их упрощение.

На фиг.1 и 2 показано предлагаемое устройство, разрез, На основании 1 расположен огнеупор-!О ный тигель 2, в который введены датчик 3 температуры, неподвижные 4 и подвижные 5 штыри. Снаружи, вокруг огнеупорного тигля расположена катушка индуктивного датчика 6. Подвижные штыри соединены с датчиками 7 и 8 перемещения и давления. Неподвижные штыри закреплены на опорах 9.

Определение свойств чугуна производится следующим образом. 20

Исследуемый чугун заливается в огнеупорный тигель 2, установленный на основании 1. Огнеупорный тигель изготовлен, например, из песчано-глинистой смеси. 25

После заливки чугуна в тигель 2 с датчика 3 температуры электрический сигнал подается на самописец. На самописце записывается как обычная так и дифференциальная кривые охлаждения чугунной пробы, позволяющие определять углеродный эквивалент, звтектичность, содержание углерода и кремния, степень сфероидизации графита, степень модифицирования, количество эвтектнческих зерен, глубину отбела, механические свойства (предел прочности при растяжении и изгибе), твердость, ударную вязкость и модуль упругости. 40

Принцип метода заключается в регистрации критических точек на кривых охлаждения чугунной пробы. На обычной кривой охлаждения (координаты время — температура) регистриру- 5 ются температуры ликвидус Т„, солидус Т, интервал затвердевания Т -Т величина переохлаждения d,Т и метастабильная температура эвтектики Т„,.

Эти температуры позволяют определять такие свойства чугуна, как углеродный эквивалент С, эвтектичность

S, содержание углерода и кремния, степень модифицирования, количество эвтектических зерен, глубину отбела, механические свойства, твердость, ударную вязкость и модуль упругости.

Между перечисленными свойствами чугуна и температурами имеются определенные зависимости, которые дают возможность определять указанные свойства чугуна. Например. С =

15,23855-0,0877 ҄; S> 3,674—

0,0023 ҄; (7 = 1,22 T — 12001

%Si -63,64967-0,06007 Т ; %С

= 0,01338 Т„, - 0,00809 Т - 1,94063 и т.д.

Имеется также корреляция между числом эвтектических зерен и величиной переохлаждения h T, Подобная связь имеет место и между глубиной отбела и величиной переохлаждения h.T.

Степень модифицирования определяется соотношением d,T /ЬТ, где hT, и ЬТвеличины переохлаждения до и после модифицирования соответственно. ,Цифференциальная кривая охлаждения

DT р является первой производной обычной кривой охлаждения чугунной пробы и представляет скорость охлаждения данной пробы. По характеру этой кривой определяются структура, количество выделившихся фаз и степень сфероидизации графита.

Сигнал, поданный с датчика 7 переме. щения, позволяет записывать и определять линейные деформации при литейной усадке залитого чугуна: предусадочное расширение, доперпитную усадку, перлитное расширение, послеперлитную, литейную и полную усадки.

Датчиком 8 давления регистрируются сопутствующие усадкам давления.

Изменение индуктивности катушки индуктивного датчика 6 позволяет регистрировать структурные изменения чугунной пробы во время охлаждения.

Поскольку существует зависимость между структурой и магнитными свойствами чугуна, то становится возможным определение структуры в чугунной пробе без ее разрушения. Например, магнитная проницаемость белого чугуна 180-200 Гс/э, серого перлитного

200-450 Гс/э,, серого ферритного 6001500 Гс/э.

Введение датчиков перемещения и давления на 1/2 высоты полости пробы обусловлено тем, что в этом месте проба во время кристаллизации испытывает наибольшее изменение линейных размеров и соответственно развиваемого давления.

Поэтому проведение измерений линейной деформации и сопутствующего

4 ние отношения 1/d лишь незначительно увеличивает относительное предусадочное расширение.

Наличие одного тигля, расположение датчиков перемещения и давления в од= ной плоскости и проведение измерений в поперечных (радиальных) направлениях цилиндрической пробы позволяет сделать измеряемые величины сопоставимыми, повьппается точность измерений, сокращаются время и трудозатраты на анализ.

3 140490

Давления на уровне 1/2 высоты полос ти пробы позволит повысить точность измерений.

Дпя установления оптимальных раз5 меров тигля проводят испытания по определению предусадочного расширения цилиндрических чугунных проб с раз- . личным соотношением 1/d.

Химический состав чугуна,7.:

С 3,67", Si 1,89; Мп 0,54; P 0,07;

S 0,04. Температура заливки 12401260 С.

Измерение линейной деформации производится в продольном и попереч- 15 ном 1,радиальном) направлениях цилиндрической пробы. При измерении линейной деформации в поперечном (радиальном) направлении датчик перемещения располагался в середине (1/2) пробы.

Полученные данные сведены в табл.1.

Из данных табл.1 следует, что при всех измеренных отношениях 1/d относительное предусадочное расширение в поперечном (радиальном) направлении 25 преобладает над осевым.

Данные статического анализа для

1/1 <4 ?? 1> 4 сведены в табл.2.

Таким образом, пробы с отношением

1/d = 4 (при измерении в поперечном 30 направлении) предпочтительнее, так как они обеспечивают большую точность и стабильность результатов измерений, Но с технологической точки зрения целесообразно проводить измерения на пробах с

1/6 4-5, так как дальнейшее увеличеФормула изо бр ет ения

Устройство для определения свойств чугуна, содержащее огнеупорный тигель, датчики температуры. перемещения и давления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности проводимьж измерений и их упрощения, устройство снабжено индуктивным датчиком, установленным вокруг огнеупорного тигля в плоскости, параллельной плоскости его дна, причем огнеупорный тигель имеет цилиндрическую форму с отношением высоты к диаметру 4-5, датчик температуры установлен перпендикулярно плоскости дна на высоте, равной половине высоты тигля, а датчики перемещения и давления установлены рапиально в одной плоскости и взаимно перпендикулярных направлениях на высоте, равной половине .высоты гнеупорного тигля.

Табли а1

ОтноПредусадочное расширение,Х при направлении

Размеры пробы шание длины к диаметру пробы

Длина Дна- попереч1 метр ком

d ом

1/d

1,71

2,43

0,26

0,31

100

0,38

2,94

200

2,97

0,46

300 50

0,52

3,10. 600

0,56

3,12

1000

1404902

Т а б л и ц а 2

Показатели направления измерения

Свойства продольного поперечного

1/d «4 1/d 4

1/d «4 1/d 4

Дисперсия S

0,2592 0,0193 0,0024 0,0061

Среднеквадра-. тичное отклонение S

0,509) 1,1391 0,0495 0,0783

Коэффициент вариации, Ж 24,59 4,58

17,99 16,31

Составитель А.Абросимов

Техред А. Кравчук

Редактор А.Шандор

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3095/46

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4