Способ центробежного литья биметаллических труб

Способ центробежного литья биметаллических труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскни

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

<1>789224 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 270778 (21) 2649860/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.1280.Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 30. 12. 80 (51)М. Кл.

В 22 0 13/00

Государстаенный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621-74. .042(088.8) Ю.Г.Соловьев, В.Г.Герасимов, Н.Е.Дашивец . и В.И.Ростокин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ТРУБ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к центробежному литью и может быть использовано при отливке биметаллических труб со слоями, содержацими однородные элементы, Известен способ изготовления биметаллических труб методом центробежного литья, заключающийся в том, что после заливки первого металла, на его поверхность подают жидкий синтетический шлак и при достижении металлом наружного слоя температуры соединения заливают металл второго слоя (1).

Недостатком этого способа является низкая прочность соединения металлов иэ-за загрязнения зоны соединения.металлов шлаковыми включениями.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ центробежного литья биметаллических трубчатых изделий, который позволяет получить прочное соединение металлов, включающий последовательную заливку внутреннего слоя металла на незатвердевший наружный.

Причем заливку металла внутреннего слоя осуществляют при постоянной скорости вращения йэложницы (2).

Однако этот спосоо не позволяет получить биметаллические трубчатые изделия с заданным химсоставом внутреннего слоя, так как при его использовании образуется эона из смеси двух металлов, составляющая 10-15т, по толщине стенки внутреннего слоя металла.

Цель изобретения — повышение ка10 чества труб и получение заданного химического состава внутреннего слоя.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе центробежного литья биметаллических труб на не15 затвердевший наружный слой для внутреннего слоя заливают металл, имеющий содержание элементов, однородных с элементами наружного слоя, меньше на величину, определяемую от Щ ношением где Q — вес металла наружного

1 слоя, кг;

Q1 вес металла внутреннего слоя кг;

789224

1О

30

35 а - количество жидкой фазы металла наружного слоя, Ъ; Ь вЂ” содержание элемента в металле наружного слоя,Ъ

На чертеже схематически показано осуществление предлагаемого способа.

Предлагаемый способ центробежного литья биметаллических труб состоит из последовательной заливки металлов наружного 1 и внутреннего 2 слоев во вращающуюся изложницу 3 центробежной машины. Заливку металла внутреннего слоя проводят на 5-50% незатвердев- . ший металл наружного слоя.

Учитывая особенности данного способа нроиэводстна биметаллических труб, для получения металла внутреннего слоя с заданным химическим составом и служебными свойствами пред лагается расчетный объем второго металла и его химический состав заливать с учетом количества жидкой фазы металла наружного слоя. В процессе заливки второго металла происходит смешивание его с оставшейся жидкой частью 4 металла наружного слоя и его усреднение по химическому составу. Для полного перемешивания металлов и получения однородной структуры по сечению металл внутреннего слоя необходимо заливать при увеличении скорости вращения изложницы в 1, 2 и более раз, чем первый металл, так.как изменение гидродинамического состояния системы способствует перемешиванию жидких объемов метаЛла.

Предлагаемый способ опробован при изготовлении биметаллических заготовок иэ сочетания сталей Х12+углеродистая низколегированная сталь размером ф 165х(26+24)х3560 мм для последующего их прессования в прутки для пальцев гусениц трактора. Химичес 4р кий состав сталей готового изделия

Приведен н таблице.

Отливку производят на машине с горизонтальной осью вращения. Время разрыва между началом заливки стали

Х12 и началом заливки металла внутрен-15 него слоя расчитывается по методике

К.У. Цветненкои уточняется по записям кривых кристаллизации и охлаждения отливки; из стали Х12 составляет для данного размера 140 с. Заливку 5Р второго металла производят с учетом смешивания а-10а жидкого металла наружного слоя. Вес металла наружного слоя стали Х12 Ц„ — 320 кг и вес металла внутреннего слоя с учетом смешивания его с в-10% металла наружного слоя составляет Я - 190 кг.

Содержание основных химических элементов в металле внутреннего слоя задаваемого на выплавку рассчитывается с учетом получения их из металла наружного слоя при смешивании, количество которых определяется по указанному соотношению, В данном случае металл внутреннего слоя при смешивании получает С вЂ” 0,30%, Si

0,036%, Мп — 0,06% .и Cr — 1,76Ъ(Х).

Следовательно, для получения в готоном иэделии металла внутреннего слоя с содержанием основных химических элементов н пределах, указанных в таблице, на выплавку задают металл с содержанием С вЂ” (0,32 — 0,40)Ъ, %(О, 17 — 0,37)%, Мп — (0,50 — 0,80)Ъ и Cr — не более 0,4Ъ.

Заливку стали Х12 производят при скорости вращения изложницы 1100 об/мин, а с началом заливки металла внутреннего слоя скорость вращения изложницы повышают до 1350-1400 об/мин.

Контроль качества отлитой партии биметаллических заготовок под прессование показынает, что химический состав внутреннего слоя металла находится в задаваемом интервале, т. е. в пределах, укаэанных в таблице. Распределение элементов по толщине стенки равномерное, при хорошем качестве соединения слоев металла.

При применении же известного способа химический состав металла внутреннего слоя значительно отличается от требуемого и по толщине стенки наблюдается ярко выраженная переходная эона, состоящая иэ смеси обеих металлов, ширина которой зависит от величины смешиваемых объемов металла.

Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет получать биметаллические изделия с заданным химическим составом внутреннего слоя при прочном соединении слоев. Это достигается заливкой металла внутреннего слоя, состав которого определяется предлагаемым соотношением и обеспечивающим н результате смешивания с незакристаллизовавшимся металлом наружного слоя заданный химический состав внутреннего слоя. о м о

Ю

4Ч

С> ь

M о

Ю

1 о

789224

Э

Э цо ом ео

М ео х ь м

Я (1

LA

\ н

%-1 ь

М о

I л

% 4 с о

01 м

М

C)

tA

%-1

CI (Ч (Ч

1 ь

Ю

СЧ

Ф

О,0

Ф к хо (3 ф. Э

Э к о е с

C) е х

Э е к и о

IQ ъ. о

Э х

Э

Э ко

О 1 е о

М

Э Ю х

Э е ко оео ео х

Ф»

Э

Э к

Оm е м

Э х

Ю

СО

М о

C)

an о

1 м о

I (% 1

C) 00 ь

I м

Ю а о

u0 r. х ы о

Ц 0) ох

Р х QeA е хм

Цф 4 N з Е» Ц О\

789224

Формула изобретения

Составитель А.Минаев

Редактор Г.Кацалап Техред H.Áàáóðêà Корректор В.Бутяга

Заказ 8935 9 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул, Проектная, Способ центробежного литья биме.таллических труб, включающий последовательную заливку внутреннего слоя на незакристаллизовавшийся наружный слой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества труб и получения заданного химического состава, внутренний слой заливают металлом с содержанием элементов, однородных с элементами наружного слоя, меньше на величину, определяемую соотношением и оЬ

Q .

1 где Q, - вес металла наружного слоя кг

Q> — вес металла внутреннего слоя кг о — количество жидкой фазы

3 металла наружного слоя, % содержание элемента s металле наружного слоя, %.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 1558196, кл. 31 ф 13/10, 1967.

2. Патент CIQA 9 3881878, кл. 29191, 1974.