Металлическая форма для центробежного литья валков

Металлическая форма для центробежного литья валков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкциям центробежных литейных форм, и может быть использовано для получения чугунных центробежнолитых валков. Цель изобретения - повышение качества валков, достигается тем, что металлические вставки для формирования профилей бочки и шеек валка выполнены с внутренними цилиндрическими полостями, равномерно размещенными вдоль вставки по ее периметру, диаметром каждой, равным 0,05-0,17 среднего внутреннего диаметра вставки, с суммарной площадью 0,08-0,27 площади ее поперечного сечения и с линией центров, отстоящей от ее внутренней поверхности на 1,3-1,5 диаметра цилиндрической полости, при этом полости заполнены материалом с удельной теплотой плавления 376-476 кДж/кг и температурой плавления 558-660°С. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 22 0 13/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4493896/31-02 (22) 11.10;88 (46) 23.08.90. Бюл. Q 31 (71) Днеп ропетровский металлургический институт (72) Г.E.6åëàé, H.А,Будагьянц, В.И.Кондратенко, А.М.Бидаш, А,А.Сирота, М.О.Матвеева,Ю.А.Мушенков, А.А.Цыкин, Ю.В.Дяченко и В.Ф.Фесенко (53) 621.746.042 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1482756, кл. В 22 О 13/10, 1987. (54) МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ФОРМА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ВАЛКОВ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкциям центробежных литейных форм, и может

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкциям центробежных литейных форм, и может быть использовано для получения чугунных центробежнолитых валков.

Целью изобретения является повышение качества валков.

На чертеже показана предлагаемая форма.

Форма содержит изложницу 1 и металлические вставки 2 — 4 для формирования профиля бочки 5 и шеек 6 и T валка, цилиндрические полости 8, находящиеся в теле вставок для формирования шеек, диаметр каждой составляет 0,05 — 0,17 среднего внутреннего диаметра вставки, с суммарной площадью 0,08 — 0,27 площади ее поперечного сечения и с линией центров, отстоящей

„„5U„„1586854 А1 быть использовано для получения чугунных центробежнолитых валков. Цель изобретения — повышение качества валков, достигается тем, что.металлические вставки для формирования профилей бочки и шеек валка выполнены с внутренними цилиндрическими полостями, равномерно размещенными вдоль вставки по ее периметру, диаметром каждой, равным 0,05—

0,17.среднего внутреннего диаметра вставки, с суммарной площадью 0,08 — 0,27 площади ее поперечного сечения и с линией центров, отстоящей атее внутренней поверхности на 1,3 — 1,5 диаметра цилиндрической полости, при этом полости заполнены материалом с удельной теплотой плавления

376 — 476 кДж/кг и температурой плавления

558 — 660 С. 1 ил, от ее внутренней поверхности на 1,3 — 1,5 диаметра цилиндрической полости.

Форма работает следующим образом..

Собранная и подготовленная к заливке форма устанавливается в центробежную машину. Форме придается вращение и после достижения заданного числа оборотов в нее заливается металл рабочего слоя бочки 5 валка. При этом форма находится в горизонтальном (наклонном под углом 3 — 4 ) положении. После затвердевания металла рабочего слоя форму переводят в наклонное на угол 30 — 45 положение и заливают металл внутренней эоны и шеек 6 и 7 валка.

Затем форма переводится в вертикальное положение и производится доливка прибыльной части. Залитую форму переставляют в охладительный кессон. Разборку формы и извлечение валка осуществляют

1586854

20 на стенде. Элементы формы готовят к заливке по установленной технологии и собирают. Цикл повторяют. При этом материал, заполняющий цилиндрические полости в теле вставки шеек, с температурой плавления 558 — 660ОС расплавляется за счет снятия тепла перегрева жидко о металла, залитого в шейки, при кристаллизации металла в шейке скорость охлаждения его зависит от выделяющейся теплоты кристаллизации материала, залитого в цилиндрические полости вставки.

Если удельная теплота плавления материала, заполняющего цилиндрические полости в теле вставки, менее 376 кДж/кг, то выделяющегося тепла при затвердевании указанного обьема материала недостаточно для компенсации потерь тепла, отводимого через стенки формы.

Если удельная теплота плавления материала более 476 кДж/кг, количество тепла существенно превышает потери его, отводимые через стенки формы, в связи с этим уменьшается скорость кристаллизации или при значительном превышении расплавление ранее затвердевшего металла в шейках валков, Если температура плавления материала, заполняющего цилиндрические полости в теле вставки, менее 558 С, то теплота кристаллизации его выделяется после затвердевания металла в шейках валков. Если температура плавления материала более 600 С, то теплота его кристаллизации выделяется до начала кристаллизации металла в шейках.

Суммарная площадь полостей и их диаметр выбираются исходя из того, чтобы обеспечить заданную скорость кристаллизации металла шеек. При суммарной площади полостей меньше 0,08 площади среднего поперечного сечения шейки и диаметре полости менее 0,05 от среднего диаметра шейки количества тепла, выделяемого при кристаллизации материала, залитого в полость, недостаточно для компенсации потерь тепла, отводимого через стенки формы, а при суммарной площади полостей больше

0,27 площади среднего поперечного сечения шейки и диаметре полости более 0,1? от среднего диаметра шейки количество тепла существенно превышает потери его, отводимые через стенки формы, в связи с этим уменьшается скорость кристаллизации или . при значительном превышении расплавле. ние ранее затвердевшего металла в шейках валков.

При расположении цилиндрических полостей на расстоянии меньшем, чем 1,3 диаметра полости от внутренней поверхнссти вставки, формирующей шейки валка, плав25

55 ление материала, заполняющего «х происходит задолго до начала кристаллизации металла в шейках.

При расстоянии большем, чем 1,5 диаметра полости от внутренней поверхности вставки за счет теплового сопротивления слоя вставки расплавление материала, эаполняющего цилиндрические полости, происходит после затвердевания металла в шейках.

Пример. Отливают центробежным способом на машине с переменной осью вращения МЦВУ-1 валки листопрокатного стана с размерами бочка. диаметр 724 мм, длина 2680 мм; шейки валка: диаметр минимальный 442 мм, максимальный 538 мм, общая длина валка 5170 мм.

Диаметр цилиндрических полостей и их суммарная площадь составляют в каждом варианте соответственно: 0,04; 0,19; 0,17;

0,11; 0,05 среднего внутреннего диаметра вставки и 0,07; 0,29; 0,27; 0,17; 0,08 площади ее поперечного сечения на расстояниях 1,6;

1,2; 1,3; 1,4; 1,5 диаметра цилиндрической полос;и от внутренней поверхности вставки.

В горизонтальном положении формы при ее вращении со скоростью 350 об/мин заливают металл рабочего слоя — износостойкий белый чугун, B наклонном на угол

35 положении формы при ее вращении со скоростью 80 об/мин заливают металл внутренней зоны и шеек валка (серый высокопрочный чугун). Прибыльную часть отливки заливают при вертикальном положении формы без вращения.

Элемент формы, оформляющий бочку валка, покрывают двухслойным огнеупорным покрытием. Элементы, оформляющие шейки валка, окрашивают графитосодержащей огнеупорной краской, Цилиндрические полости, выполненные в теле вставок, для формирования шеек заполняют соответственно в первом и втором вариантах металлическим цинком с удельной теплотой плавления 105 кДж/кг и температурой плавления 419 С; металлическим магнием с удельной теплотой плавления 376 кДж/кг и температурой плавления

650 С, металлическим алюминием с удельной теплотой плавления 398 кДж/кг и температурой плавления 660"С; алюминиевым сплавом Al-6 с удельной теплотой плавления 476 кДж/кг и температурой плавления

558 С, В первом и втором вариантах эффект не наблюдается, валок такой же, как и по общему технологическому процессу, остальные валки не имеют усадочных дефектов и четко выраженной поверхностной

1586854

Составитель Е. Иванько

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С.Шекмар

Редактор И. Шулла

Заказ 2388 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зоны ориентированных кристаллов, что обеспечивает повышение физико-механических свойств.

Применение материала с удельной теплотой плавления более 476 кДж/кг и темпе- 5 ратурой плавления более 660 С не представляется возможным, так как ими являются золотд, серебро, германий и т.п.

Переход на отливку валков в предлагаемой форме позволяет упростить ее, сни- 10 зить стоимость, повысить эксплуатационную стойкость вал ков.

Формула изобретения

Металлическая форма для центробеж- 15 ного литья валков, содержащая изложницу, металлические вставки, имеющие полости, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества валков, полости вставки равномерно размещены относительно ее оси и выполнены цилиндрическими с диаметром 0,05 — 0,17 среднего внутреннего диаметра вставки, причем суммарная площадь поперечных сечений полостей составляет 0.08 — 0,27 площади поперечного сечения вставки, а ось каждой полости находится на расстоянии от внутренней поверхности вставки, равном 1,3 — 1,5 диаметра этой полости, при этом полости заполнен ы материалом с удельной теплотой плавления 376 — 473 кДж/кг и температурой плавления 558 — 660 С.