Способ центробежного литья биметаллических валов

Способ центробежного литья биметаллических валов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к шиберному производству, в частности к технологии центробежного литья биметаллических прокатных и каландровых валов. Цель изобретения - повышение качества валов, достигается за счет повышения трещиноустойчивости слоев и пластических свойств внутреннего слоя. Способ заключается в том, что во вращающуюся вокруг горизонтальной оси форму последовательнозаливают металлы наружного и внутреннего слоев, причем одновременно подают железный порошок в количестве 3-4% от массы вала, причем 5-10% от массы порошка подают при заливке наруэ ного слоя, а остальноепри заливке внутреннего слоя. Внутренний слой заливают двумя порциями. При заливке его первой порции в металл подают флюс. Затем форму поворачивают и заливают вторую порцию, с которой подают железный порошок. 1 табл. (Л

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 В 22 D 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4151970/31-02 (22) 27.10.86 (46) 30.08.88. Бюл. М 32 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) А.И.Шевченко, В.II.Кутузов, В.Г.Урчукин, Н.А.Будагьянц, В.К.Диденко и Б.М.Климковский (53) 621.246.042(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 448056, кл. В 22 D 13/00, 1974. (54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВАЛОВ (57) Изобретение относится к шиберному производству, в частности к технологии центробежного литья биметаллических прокатных и каландровых валов.

Цель изобретения — повышение качества

„.,SU„„1419796 А1 валов, достигается за счет повышения трещиноустойчивости слоев и пластических свойств внутреннего слоя, Способ заключается в том, что во вращающуюся вокруг горизонтальной оси форму последовательно заливают металлы наружного и внутреннего слоев, причем одновременно подают железный порошок в количестве 3-4Ж от массы вала, причем 5-IOX от массы порошка подают при заливке наружного слоя, а остальное— при заливке внутреннего слоя. Внутренний слой заливают двумя порциями. При заливке его первой порции в металл подают флюс. Затем форму поворачивают и заливают вторую порцию, с которой подают железный порошок. 1 табл, 1419796

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии центробежного литья биметаллических прокатных и каландровых валов.

Цель изобретения — повышение качества валов эа счет повышения трещиноустойчивости слоев и пластических свойств внутреннего слоя.

Особенность слоя заключается в сле 0 следующем.

Ввод в жидкий чугун при заливке наружного и внутреннего слоев 3"4Х-го железного порошка от общей массы ме талла двумя порциями обеспечивает со- 15 здание дополнительных, центров кристаллизации аустенитной фазы, способствует иэмельчению зерна как в наружном, так и во внутренних слоях заготовки. Добавление железного порошка 20 в количестве 5-10 от общей его массы при заливке металла наружного слоя за счет создания дополнительных центров кристаллизации измельчает зерно матрицы, размеры дендритов уменьшаются, что способствует повышению пластичности и снижению литейных напряжений в рабочем слое и устранению трещин. Ввод оставшейся части порошка при заливке внутреннего слоя .30 снимает перегрев металла, измельчает зерно, повышает пластичность сердцевины литого вала, При этом частички железного порошка, являясь центрами кристаллизации аустенита, способствуют уменьшению выделения графита и предусадочного расширения, вследствие чего увеличивается общая величина усадки сердцевины вала. Это создает благоприятные условия для свобод- 40 ной усадки наружного слоя, что приводит к снижению напряжений в рабочем слое и устраняет образование трещин, При уменьшении общего количества вводимого железного порошка ниже ре- .45 комендуемого предела соответственно уменьшается его ввод в наружный и внутренние слои. Наружный слой затвердевает с образованием крупнокристаллической стРуктуры с низкой пластичностью, что приводит к возникновению напряжений и обраэоВанию трещин, При .подаче меньшего количества порошка во внутренние слои увеличится количество выделяемого графита, возрастает величина предусадочного расширения металла внутреннего слоя, происходит торможение усадки наружного слоя, чro приводит к обраэованию трещин, ухудшается пластичность внутреннего слоя. Если общее количество порошка находится в рекомендуемых пределах, а в наружный слой добавить менее 5 от общей массы железного порошка, увеличится величина усадки наружного слоя, что приведет к образованию трещин. При этом увеличится количество порошка, подаваемого при заливке внутреннего слоя, что отрицательно скажется на качество свариваемости ° слоев сердцевины иээа большого снижения температуры металла, Увеличение общего количества вводимого железного порошка выше рекомендуемого предела приводит к увеличению вводимой массы в наружный и внутренний слои заливаемого металла.

Это приводит к черезмерному снижению температуры металла. Для наружного слоя это означает потерю жидкотекучести металла и возникновению дефектов наружной поверхности заготовки.

Уменьшается также количество карбидов в рабочем слое, что приводит к снижению его твердости и эксплуатационных свойств вала. То же происходит если общее количество порошка находится в Рекомендуемых пределах, а в наружный слой добавить более 10 от общей массы железного порошка. Ввод порошка во внутренние слои выше рекомендуемых пределов приводит к чреэмерному снижению температуры и ухудшению свариваемости сердцевины вала с наружными слоями. Одновременно увеличивается расход сердцевины вала с наружными слоями. Одновременно увеличивается расход дорогостоящего железного порошка;

Подача флюса во время заливки первой порции металла внутреннего слоя обеспечивает его расплавление, равномерное распределение по внутренней

-поверхности кристаллизуюшейся заготовки и качественную свариваемосгь наружных слоев и сердцевины вала,.Подача флюса при заливке наружного слоя приводит к тому, что часть вводимого в этот слой порошка запутывается в шлаке, повышает температуру его плавления, снижает эффект воздействия на затвердевший металл. Подача флюса во время заливки второй порции металла внутреннего слоя нецелесообразна, так как не обеспечивает защиты металла

1419796

Предел и ности пр гибе сер ны вала, личество шка, вво

ГО IlPN 9 сердцев ала, Х от и массы мого пор

3,0

5,0

95,0

275

7,5

92,5

274

1Р,0

90 0

273

Неслмтины,трещины

Неслитины,трещины

10,5

89,5

269

3,5

5 0

95,0

276

7,5

92,5

275 наружных слоев or окисления и не обеспечивает надежной свариваемости слоев, Пример . Для получения двухслойного валка массой 4 т в иэложицу центробежной машины, вращающейся вокруг горизонтальной оси, заливают чу-. гун в количестве одной тонны для формирования наружного слоя (рабочего) вала. Химический состав чугуна, вес,7, 10

С 3,3; Si 0,5-0,7; Мп 0,5; S 0,02;

P 0,4-0,5; Cr 0,5-1,0; Мо 0,4-0,5;

Ni 2,0-2,5. При заливке чугуна рабочего наружного слоя в заливочную чашу дозатором подают 6-16 кг железного порошка, общая масса вводимого порошка составляет 120-160 кг (3-4Х массы валка). Подачу порошка распределяют равномерно на весь период заливки рабочего слоя. После эатвердева-20 ния 3/4 толщины залитого слоя производят заливку первой порции металла внутреннего слоя, содержащего 2,73,2Х С> 1,0-1,5Х для формирования переходного слоя. При заливке первой порции металла внутреннего слоя в заливочную чашу дозатором подают измельченную фракцию защитного флюса. После эатвердевания залитого металла температура на внутренней поверхности за- 30 готовки должна быть в пределах 9501050 С. Изложницу центробежной машины устанавливают в вертикальное положение (без вращения) и производят заливку второй порции металла внутреннего слоя с одновременной подачей на струю металла оставшейся части железного порошка {104-154 кг). Для устранения образования усадочной раковины в верхней части вала производят периодичес- 40 кую подпитку путем добавления жидкого ! металла в верхнюю часть формы. вала, В таблице представлены результаты отливки опытных валов °

Применение предлагаемого способа получения прокатных и каландровых валов по сравнению с прототипом IIosBQ» ляет за счет измельчения структуры, уменьшения величины усадки наружного слоя на 90% повысить трещиноустойчивость валов и на 25Х повысить пластичность внутреннего слоя. формула изобретения

Способ центробежного литья биметаллических валов, включающий Последова тельную заливку во вращающуюся вокруг горизонтальной оси форму металлов наружного и внутреннего слоя, одновременную подачу флюса при заливке наруж» ного слоя, поворот формы в вертикаль" ное положение после заливки части металла внутреннего слоя и заливку оставшейся части металла внутреннего слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества валов за счет повышения трещиноустойчивости слоев и пластических свойств внутреннего слоя, одновременно с заливкой металлов осуществляют подачу железного порошка в количестве 3-4Х от массы вала, причем 5-10Х от массы вводимого порошка подают при заливке наружного слоя, а остальное при заливке части внутреннего заливаемого в вертикальном положении формы, причем флюс подают с частью внутреннего металла, saливаемого при горизонтальном положении формы, 1419796

Продолжение таблицы274

90,0

l0,0

271

4,5

270

10,5

277

95,0

4 0

5,0

276

7,5

275

10,0

272

95,5

4,5

89,5

271

10,5

235

5 0

2,5

234

7,5

233

10,0

234

4,5

95,5

10,5

89,5

220

Неслнтнны, трещмны

4,5

5 0

95 0

245

Неслнтины,трещины несвариваемость

92,5

244

7,5

10,0

90,0

243

4,5

90,0

243

89,5

10,5

232

Составитель Е,Иванько

Техред А. Кравчук

Корректор М.Максимишинец

Редактор Т, Парфенова

Заказ 4273/14

Тираж 741

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

95 5

89,5

92,5

90,0

95,0

92,5

90,0

Трещины

Неслнтмны,трещины

Неслитнны,трещины

Неслнтммы,трещины

Трещины