Способ непрерывного литья серого чугуна

Способ непрерывного литья серого чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

()536002

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ASTOPCNOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 16.07.75 (21) 2157863/02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень № 43 (45) Дата опубликования описания 28,03.77 (51)М.Кл. В 22 D 11/00

Государствеииый комитет

Совета Мииистров СССР (53) УДК 621.746.047 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Тутов, В. С. Скотаренко, М. ф. федотов, О. В. Чигогидзе, Е. В. Пустовалов, В. А. Гринберг и Г. И. Столярова (71) Заязитель

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ

СЕРОГО ЧУГУНА

Изобретен не касается металлургии и литейного производства и может быть использовано для получения чугунных заготовок различного профиля.

Известен способ горизонтального непрерывного литья чугуна, по которому,;расплавленный металл периодически подают в металлоприемник машины горизонтального непрерывного литья,,из,которого .он поступает в графитовый водоохлаждаемый кристаллизатор, .и по опере формирования заготовки,вытягивают ее из крнсталлизатора тянущей клетью. В этом способе и нтенсивное охлаждение заготовки в кристаллизаторе до 800—

900 С и последующее охлаждение на воздухе при 720 С способствует образованию перлита и равномерному распределению твердости в массивных отливках.

Однако приведенные параметры не являются определяющими для получения заданной структуры. и свойств, так как формирование заготовки .зависит от начальных условий кристаллизации,и только в зависимости от них,можно определить режим дальнейшей тепловой обработюи. Не указаны пределы интенсивности теплоотвода в кристаллизаторе, хотя, как известно, для получения,перлитовой структуры важна не столько температура поверхности заготовки, сколько скорость достижения ее, которая определяется именно интенсивностью охлаждения и очень чувствительна к изменению последней. Кроме того, понижение температуры заготовки в кристаллизаторе ниже 900 С неизбежно приводит к появлению цементита и междендритного графита в поверхностных слоях, независимо or режима дальнейшего охлаждения. Охлаждение же на воздухе (низкая интенсивность охлаждения) до 720 С всегда приводит к обра10 зованию ферритной основы, т. е. к снижению твердости и износостойкости.

Целью изобретения является обеспечение стабильности режима перлитной структуры

15 чугунных заготовок с твердостью 180 — 220 ед.

НВ и высокой,износостойкостью из чугуна состава, %: С 3,2 — 3,6; Я 1,7 — 2,0; Мп 0,6 — 1,0

Это достигается тем, что температуру расплава в металлоприемнике поддерживает в интервале 1240 — 1320 С, слиток вытягивают со скоростью 0,2 — 2 млт/сек, охлаждая его в кристаллизаторе с интенсивностью 1000—

2000 вт/м так, что после выхода из кристаллизатора температура поверхности слитка со: ставляет 900 — 1000 С, а толщина затвердевшей корочки — 8 — 20 мм, в этой зоне слиток охлаждают с интенсивностью 100 — 200 вт/мв до температуры поверхности 950 — 1050 С и поддерживают эту температуру в течение 1—

2 мин при интенсивности охлаждения 50—

100 вт/м . Затем для фиксирования перлит536007

G0

65 ной структуры внтенсивность охлаждения повышают до 800 — 2000 вт/м, обеспечивая скорость охлаждения 5 — 8 град/сек до тех пор, пока температура поверхности слитка не станет равной 650 С, а последующее охлаждение проводят с интенсивностью 200 †3 вт/м .

Указа нный режим охлаждения является o!Iтимальным для слитков типа пластин толщиной 40 — 1,00 мм; цилипдров 12Е 50 — 250 л1м, квадратов 50 х 50 мл1 — 180 >(180 лм.

При температуре ниже 1240 С наблюдается намерзание металла илн даже полное замораживание входной части кристаллизатора.

При температуре выше 1320 С возможен прорыв металла при выходе отливки из кристаллизатора. Интенсивность охлаждения в;кристаллизаторе ниже 1000 вт/лР и линейная скорость ниже 0,2 ммlсек нецелесообразны с точки зрения необходимой производитель Iocти процесса; интенсивность выше 2000 вт/м и линейная скорость затвердевания выше

2 л1м/сек,вызывак>т появление отбела на поверхности отливки. При температуре поверхности слитка на выходе из кристаллизатора ниже 900 С пе успевает произойтп самоотжиг и возможно появление отбела; при температуре слитка в этой зоне выше 1000 С вследствие резкого снижения интенсивности его охлаждения и раз"., .-рева поверхности за счет тепла жидкой сердцевины, возможен прорыв металла. При этом оптимальной является толщина корочки слитка равная 8 — 20 мш.

Поддержание температуры поверхности отливки на уровне 950 — 10ОО С в течение 1—

2 л1ин с интенсивностью охлаждения 50—

100 вт/лР необходимо для вырав>нивания температуры по сечению отливки и сохранения у;ловий для самоотжи".а. Дальнейшее охлаждение слитка с интечсивностью ниже 800 вт/лР не обеспечивает необходимой твердости, выше

2000 вт/лР— приво ц1т к повышенной cE(орости охлаждения и возмо>к11ости ооразования мартенситиой структуры, наличие которой затрудняет механическую ооработку.

Скорость охлаждения 5 — 8 град/сек до температуры 650 С необходима для получения перлитпой структуры и быстрого Ilpoxo>I(депия зоны структурных превращенц1й, Температура 650 С гагаитирует прохождение зоны структурных превра1це.1ий при последу1ощем охлаждении со сре1нс11 интоисивностью 200—

300 or/ëÐ для сохра 1е»пя этой температуры и предупреждспия гозможпого разогрева поверхлостпых слоев .и возникновения термических напряжений.

Пример. На установке непрерывного горизо11тального литья бь1л получен слиток сечением 70 >: 180 л1л(из ч(/г>тиа СЧ 21 — 40.

В мста ллоп писм ник 3 " E!IEIBл!1 >к11дкиЙ чугун температурой 1320 †13 С и поддерживали темпеоат .оч е-о в пе .слах 1240 — 1260 С.

Соотношение пар аметроз кристалл:1затора обеспе:Пило интепсивпость охлаждения 1200

8T/л1 I IEI.!ÐÉ!1 !o с1(ОРОсть фОРмиРОзлнил Отл11зки 1 5 лIл1/cere На вых1>де из:(рп TH>I. II3а5

l5

40 тора отливка имела температуру поверхности

920 С и толщину затвердевшей стенки (определялась предварительными опытами о выливанием жидкой сердцевины) 1 2 л м.

3а время прохождения участка воздушного охлаждения при интенсивности теплоотвода

100 — 200 вт/лР поверхность отливки достигала температуры 1000 С. Обеспечивая интенсивность теплоотвода 80 — 100 вт/лР, поддер>к ивали температуру IQBcpxllocTH отливки в пределах 1000 — 950 С в течение 1,5 чан. Последующее охлаждение осуществляли непосредственным воздействием воздушноводяной смеси на поверхность отливки через приспособление, состоящее нз ряда форсунок, располо>кенных Ilo периметру сечения отливки, из расчета на интенсивность теплоотвода

1200 вт/лР. Скорость охлаждения отливки составила 7,0 град/сек. Отливку в этой зоне охлаждали до 650 С, а затем пропускали через зону охлаждения с и нтенсивностью теплоотвода 150 вт/м . Дальнейшее охлаждение вели в естественных условиях при температуре цеха.

Предлагаемый режим обеспечивает скорость литья 0,73 м/мин, стабильное получение пе1рлитной структуры (см. чертеж) и твердость 200 — 220 ед. НВ. Использование предлагаемого способа получения чугунных ваго. товок с перлитной структурой и твердостью

1l80 — 240 ед. НВ способствует получению стабильных и однородных свойств по сечению и длине отливки, предупреждает стихийность протекания технологического процесса, обеспечивая условия для полной его автоматизации. Это зт1ачительно повышает,качество чугунных отливок и тем самым способствует широкому использованию метода непрерывного литья 1не только в металлургии для получения стальных заготовок, .но и в машиностроении для получения чугунных заготовок с гарантированной перлитной структурой и высокой твердостью.

Формула зобретения

Способ непрерывного литья серого чугуна, включающий подачу чугуна в металлоприемник, 1непрерыв>ное вытягивание слитка из кристаллизатора и его охлаждение сначала в крпсталлизаторе, а затем в зоне вне 11(ристаллизатора, Отл ич а ющи йся тем, что, с целью обеспечения стабильного режима получения перлнтной структуры и повышения твердости и изпосостойкости слитка, температуру расплава в металло",1риемппке ио;1дер>кивают,в интервале 1240 — 1320 С, слиток вытягивают со скоростью 0,2 — 2 л1м/сек, охлаждая его в кр|исталлизаторе с интснсивность1о

1000 — 2000 вт/лР, а по выходе пз кристаллизатора слиток охлаждают с интенсивностью

100 — 200 вт/лР до тем11ературы поверхности

950 — 1050 С и поддерживают эту температуру в течение 1 — 2 1fèí при пптеиспв".1ости охлаждения 50 — 100 вт .и, затем и;:тспспв.1ость

536007

Состаьп;тель В. Солянки

Редак;ор T. Фадеева Тскрел М. Сеиеиов 1 о1 сктор 11, Симкина

Заказ 1158 1719 Изд. ¹ 338 Тира;и 1003 П о,1п к си ое

Ц111111П11 Гостлаjõ-,пои.ого комитета Совета Я и петров СССР по лепаа. изобретеиий и открытий.11оскпа, gl(-35, Раушск:-.и паб., ",. 4, 5

Тип. Харьк. фпл. прел. «Патеат» охлаждения довышают до 800 — 2000 вт)м2, обеспечивая скорость охлаждения 5 — 8 град/ сек, последующее охлаждение провойят c тенсивностью 200 — 300 вт(м .