Теплоизоляционная смесь для металлических форм центробежного литья чугунных заготовок

Теплоизоляционная смесь для металлических форм центробежного литья чугунных заготовок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

чноз с;оветскнх

Соцналнстнческнх

Рес ублнк

ОП HCAHHE ц

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 221179 (21) 2867231/22-02 (5!)М. Кл

В 22 1) 7/10

В 22 D 13/10 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.1081. Бюллетень № 40 (53) УДК 621.74. .042(088.8) Дата опубликования описания 311081 (72) Авторы изобретения

В.Н.Фурдылов, В.Г.Иващенко, А.И.Вощенко, Б.В.Гаркушенко и В.В.Ткаченко

Конотопский завод поршней (71) Заявитель (54) ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ФОРМ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ЧУГУННЫХ ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам теплоизоляционных смесей для покрытия внутренней поверхности металлических форм центробежного литья, исполь5 зуемых при изготовлении чугунных отливок трубчатой формы.

При изготовлении такого рода отливок способом центробежного литья в металлических формах серьезное внимание уделяется термической изоляции рабочей поверхности, что достигается нанесением на нее теплоизоляционных футеровочных составов.

Известен состав теплоизоляционной футеровки на основе песков, например кварцевого, с применением связующего вещества, например пульвербаке. —, лита P1g . м..

Применение в этих составах связки приводит к образованию трудноудалимого пригара, что отрицательно сказывается на стойкости режущего инструмента при последующей обработке отливок

Особенности указанной смеси проявляются, кроме того, в необходимости тщательной подготовки металла llo химическому составу, в частности по 30 сере, во избежание образования отбела.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является теплоиэоляционная смесь для металлических форм центробежного литья, содержащая

90-96 вес.Ъ порошка металлического сплава (чугунного порошка), 3-8 вес.Ъ огнеупорного материала на основе кремнезема (вспученного перлита) и

1-2 вес.Ъ кальцинированной соды 2) .

Эта смесь характеризуется пониженными изоляционными свойствами, что препятствует получению отливки с чистой и ровной поверхности без отбела. Кроме того, весьма трудоемок процесс приготовления смеси.

Цель изобретения — улучшение теплоизоляционных свойств смеси, устранение отбела чугунных заготовок, повышение чистоты поверхностного слоя заготовок и улучшение его механической обрабатываемости.

Поставленная цель достигается тем, что теплоиэоляционная смесь для металлических форм центробежного литья чугунных заготовок, включающая огнеупорный материал на основе кремнезема и порошок металлического спла876269!

О ва, содержит в качестве порошка металлического силава ферросилиций и дополнительно содержит феррохромовый шлак и аморфный графит при сле:дующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Ферросилиций 30-40

Феррохромовый шлак 10-20

Аморфный графит 10-15

Огнеупорный материал на основе кремнезема Остальное

Примером огнеупорного материала на основе кремнезема является кварцевый песок. 15

Кварцевый песок и феррохромовый шлак обладает очень низкой теплоемкостью и теплопроводностью, что спо.собствует .надежности теплоизоляции формы. Ферросилиций оказывает моди- Щ фицирующее действие. Аморфный графит создает восстановительную атмосферу и способствует улучшению обрабатываемости отливки.

Нри содержании ферросилиция, феррохромового шлака и аморфного графита,ниже нижних обусловленных пределов, смесь имеет высокую текучесть и хорошие теплоиэоляционные свойства, однако получаемые отливки обладают повышенной твердостью, и соответственно, затрудненной механической обрабатываемостью.

При содержании ферросилиция, феррохромового шлака и аморфного графита выше верхних обусловленных пределов, смесь приобретает ухудшенную текучесть, что приводит к ее нерав- номерному распределению на поверхности формы и к получению отливок с поверхностными дефектами с неравномер- 49 ным распределением твердости поверхностного слоя.

Предлагаемый теплоизоляционный футеровочный состав позволяет отливать чугунные трубчатые детали центро- 45 бежным способом без отбела, предохранять .форму от теплового перегрева.

Пример. Теплоизоляционная смесь используется при получении заготовок чугунных гильз цилиндров тракторных двигателей литьем их в кокиль центробежным способом.

Объем теплоизоляционной смеси на одну отливку составляет 230 см толщина слоя 1,6 мм, расход теплоизоляциоьйного состава 21 кг/т годного литця.

Для приготовления теплоиэоляционной смеси используются следующие ингредиенты: феррохромовый шлак, применяемый в виде мелкодисперсного порошка с размером зерен от пылевидной фракции до 0,2 мм, кварцевый песок марки К02Б, просушенный при

400-450 С и просеянный череэ сито с ячейкой 1х1 мм; ферросилиций, размолотый в шаровой мельнице и просеянный через сито с размером ячейки

1х1 мм (раэмер фракции от пылевидной до 0,1 мм); аморфный мелкодисперсный графит.

После подготовки компонентов происходит их смешивание в смесителе в течение 15-20 мин.

Сушку готовой смеси производят при 400-450 С 2,5-2 ч.

Готовая смесь подается на участок заливки. Подача теплоиэоляционного состава в кокиль производится дозирующим вибролотком.

Рабочий режим кокиля: температура 200-300 С, скорость вращения

1200 об/мин.

Химический состав отливаемого чугуна, Ъ: углерод — 31-3,5; марганец

0,6-0,9; кремний — 2,2-2,5; сера

0,12; хром 0,4-0,6; никель — 0,150,25; медь — 0,25-0,35, сурьма

0,03-0, 07 °

В табл.1 приведены составы (1-3) предлагаемых и (4) известных смесей, Результаты испытаНий составов

1-4 приведены в таблице 2.

Микроструктура чугунных заготовок, полученных при использовании теплоизоляционных смесей 1-3 представляет собой мелкопластичный или сорбитообразный перлит с фосфидной звтектикой в виде равномерно распределенных включений или разорванной сетки и с отдельными включениями феррита (не более 5% от площади шлифа, структурно свободный цементит отсутствует) .

Таким образом, теплоизоляционная смесь эа счет своих улучшенных теп.— лоизолирующих свойств обеспечивает устранение отбела и снижение твердости поверхностного слоя чугунных заготовок, а также повышение чистоты и гладкости их поверхности. Это позволяет улучшить механическую обрабатываемость чугунных заготовок, полученных центробежным способом.

876269

Таблица 1

Ингредиенты

Содержание ингредиентов, в смесях, вес.Ъ

1 1 1

1 2 ... 3 4

15

10 Феррохромовый шлак

Ферросилиций

35

15

Аморфный графит

Кварцевый песок

40

Чугунный порошок

Вспученный перлит

Кальцинированная сода

5,5

1,5

Таблица 2

Показатели

Составы

1 2 3 4

Твердость отливок по

Бринелю (ГОСТ 3443-77), ед. 245-255 229-235 229-255 260-295

Обрабатываемость отливок

Не удовл.

Удовл. Хорошая Удовл.

Микроструктура поверхностного слоя отливок. Не соответ.ствует ГОСТ

3443-73

Соотв.

ГОСТ3443-73

Коэффициент теплопроводности смеси при

20 C, ккал/м.час.град.

0,36

0,23

Плотность смеси, кг/м

2000

Формула изобретения

10-20

ВНИИПИ Заказ 9447/10 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Теплоизоляционная смесь для металлических форм центробежного литья чугунных заготовок, включающая огнеупорный материал на основе кремнезема, и порошок металлического сплава, отличающаяся тем, что с целью улучшения ее теплоизоляционных свойств, устранения отбела чугунных заготовок, повышения чистоты поверхностного слоя заготовок и улуч шения его механической обрабатываемости, она содержит в качестве порошка металлического сплава ферросилиций и дополнительно содержит феррохромовый шлак и аморфный графит при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Ферросилиций 30-40

Феррохромовый шлак © Аморфный графит 10-15

Огнеупорный материал на основе кремне° 55 зема Остальное

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CtdA .9 3110994,кл.164-33, опублик. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 582893, кл . B 22 3 13/10, 1976.