Утепляющий флюс для центробежного литья

Утепляющий флюс для центробежного литья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Севетскик

Социапистических

Ресн1(бпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«о789221 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 030778 (21) 2636650/22-02 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.З

В 22 0 13/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытиЯ (23) Приоритет

Опубликовано 2312Я0,Бюллетень ¹47

Дата опубликования описания 30. 12. 80 (53) УДК 621.74. .042(088.8) /А.И.Шевченко, А.И.Семененко, В.И.Савченко,. А.Я: отцов, В.И.Прохоров и В.П.Куликов

/..; .: —, /

;./

Институт проблем литья Академии Наф 4 црЪинской ССР / (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УТЕПЛЯЮЩИИ ФЛЮС ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ

30

Изобретение относится к литейному производству черных металлов, преимущественно к центробежному литью чугунных заготовок.

Известны составы модифицирующих и рафинирующих флюсов для рафинирования и защиты металла от окисления, содержащие окислы металлов и фториды. Эти флюсы можно применять при центробежном литье стальных и чугунных заготовок (1).

Однако флюс не обеспечивает направленного затвердевания сплава, имеют место значительные тепловые поте- 15 рй (до 30% всех тепловых потерь) с внутренней поверхности отливки излучением, так как флюс в жидком виде является прозрачным для всего спектра Света. Это обуславливает развитие 20 встречного фронта кристаллизации и дефектов усадочного происхождения.

Известен также состав флюса на основе окислов металлов и фторидов при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ .

Окислы металлов — 5-10

Чугунная стружка — 60-85

Криолит Остальное.

Этот флюс в расплавленном виде не пропускает световые лучи и является утепляющим (2J, Однако действие его как утепляющего флюса является кратковременным.

Экран для света в флюсе создает чугунная стружка, которая в процессе заливки металла с применением флюса и формирования отливок переходит из флюса в металл и образует дополнительные центры кристаллизации, способствуя направленному эатвердеванию отливки. утепляющее действие этого флюса заканчивается через 0,5-1 мин после окончания заливки металла (в зависимости от массы заливаемого сплава). После перехода стружки из флюса в металл развивается вторичный фронт кристаллизации отливки, и тепловые потери со стороны внутренней поверхности резко увеличивают ся, так как флюс становится прозрачным. Встречный фронт крис"аллизации ,способствует образованию дефектной (усадочной) эоны внутри отливки.

Цель изобретения — создание состава флюса, обеспечивающего повышение химической и структурной однородности отливок, экранизацию свободной

789221 эмульсируется в металле. Капли флюса встречаются с неметаллическими включениями, ассимилируют их, через некоторое время центробежными силами выносятся на свободную поверхность отливки и равномерно распределяются, образуя слой флюса. На поверхности флюсового слоя образуется слой, состоящий из карбюризатора. В связи с тем, что он не пропускает световые лучи и является экраном для света, резко снижаются тепловые потери, об-. разующиеся в процессе излучения.

Сплав вблизи внутренней поверхнос-. ти,заготовки эатвердевает в последнюю очередь. Таким образом, имеет

35 место направленное от наружной к внутренней поверхности затвердевание отливки ° Дефекты усадочного происхождения при этом устраняются.

С увеличением толщины отливки со;ф держание карбюризатора в флюсе увеличивается В табл. 1 приведена зависимость количества карбюризатора в флюсе от толщины отливки.

Таблица 1

5 6-10 11-15

16-25

Содержание карбюризатора в флюсе, вес.В

Содержание карбюризатора, вес. Ъ

Содержание окислов металлов, вес. Ъ 25- 30 31-35 36-40 41-45

В табл. 2 приведена зависимость содержания окислов металлов в флюсе 4> от содержания карбюризатора.

При содержании окислов металлов в флюсе менее 25% карбюризатор окисляется, что снижает степень экранизации сплава, а прй их содержании $0 более 45% флюс не оказывает заметного влияния на качество чугуна.

Количество флюса, которое вводят пр центробежном литье чугунных загс- 55 товок, зависит от температуры заливки металла, которая определяется маркой сплава. Опытным путем установлено, что при температуре заливки 1300 ,1320 С вводят 1,5-2% флюса, а при

1321-1340 С вЂ” 2,6-3Ъ. поверхности металла и направленное от наружной поверхности отливки к внутренней затвердевание сплава, обеспечивающее получение плотных по всей толщине заготовок без дефектов усадочного происхождения.

Для достижения указанной цели в состав флюса введен молотый карбюризатор, при этом содержание всех ингредиентов должно быть в следующих соотношениях, вес. Ъ:

Окислы металлов (АР 0, Na О, 5iО и В ОЭ

25-45

Карбюризатор 5-25

Криолит Остальное

Перед дозированием флюса во вращающуюся форму его составляющие просушивают при 120-150 С, размешивают в шаровых мельницах до фракции 0,050,3 мм и смешивают в требуемых пропорциях в течении 3-5 мин.

При дозировании на струю заливаемого металла флюс, попадая во вращающуюся форму, центробежными силами

При содержании карбюризатора в флюсе менее 5Ъ не достигается 100%-ная экранизация свободной поверхности флюса, а при содержании более 25%. Пример. Отлиты и исследованы

2 партии, по 3 отливки каждая, загозатруднено удаление флюса с внутренней поверхности отливки, так как избыточный карбюриэатор повышает прочность флюсового расплава.

Таблица 2 товок иэ чугуна СЧ 24-44 под флюсом (первая партия под известным флюсом, вторая — под предлагаемым).

Вес отливки 340 кг, длина 900 мм, наружный диаметр 320 мм, толщина отливки 45 мм. Температура заливки металла .13500С, скорость заливки металла 15 кг/с.

Все отливки заливаются чугуном иэ: одного и того же ковша.

Количество, вводимого флюса составляет 2,5% от. веса заливаемого металла. Флюс подают на струю .металла в процессе заливки во вращающуюся форму. Изложницу центробежной машины футеруют сыпучей смесью, состоящей из

90% кварцевого песка и 10% пылевидного циркона.

Особенности отливки и результаты исследования опытных заготовок пред ставлены в табл. 3.

789221

Таблица 3.

1-3 Окислы металлов 7

Чугунная стружка 70, криолит 23

Окислы металлов 25, карбюризатор 5, криолит 70

Окислы металлов 35, карбюризатор 15, криолит 30

Сульфиды распределены равномерно по границе зерен: пористость отсутствует на всей толщине заготовки

Окислы металлов 45, карбюризатор 25, криолит отсутствует на всей толщине заготовки

40 с целью создания благоприятных теплофизических условий направленного от нару. хной к внутренней поверхности затвердевания отливки и уменьшения брака по пористости, он дополнитель45 но содержит карбюризатор при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:.

Окислы металлов 25-45

Карбюризатор 5-25

Криолит Остальное

Формула изобретения

Составитель В.ВасехиН

Техред.Т.Маточка . Корректор Г.Решетник

Редактор Г.Кацалап

Заказ 9 5 9 Тираж 8 9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Применение предлагаемого флюса. позволяет устранить дефекты усадочного происхождения в отливке и, как следствие, устранить брак литья по этим дефектам.

Экономический эффект составляет

5-8 р на 1 т годного литья за счет ликвидации брака отливок по пористости

Утепляющий флюс для центробежного

:литья однослойных чугунных заготовок, включающий окислы металлов и криолит, о т л и ч а .ю шийся тем, что, Сульфиды распределены в углах зерен; на глубине 5-12 мм от внутренней поверхности отливок имеет место пористость

0,01-0,1 мм усадочного происхождения

Сульфиды расплавлены в углах зерен. oðHñToñT 0,010,1 мм расплавлена на глубине 2-5 мм от внутренней поверхности отливки

Сульфиды распределены равномерно по границам зерен; на глубине 2-5 мм от внутренней поверхности отливки имеет место пористость, размер пор 0,01-0,.05 мм

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1. Авторское свидетельство СССР

9 464376, кл, В 22 0 13/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 608603 кл. В 22 0 13/00, 1976.