Каменное литье

Каменное литье

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. А. Чечулин, В. М. Карпов, С. И." .6асиков,.: @вы „. и В. Л. Попов 44ЖЬ "-- -ба, м . iwi: (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Уральский ордена Трудового Красного 3 политехнический институт им. С. И. Ки (54) КАМЕННОЕ ЛИТЬЕ

Изобрет ение относит ся к произ водст ву каменного литья, а конкретнее к производству камнелитых изделий из железистых силикатных расплавов, получае.. мых из шихт на основе отходов обогащения железных руд.

Известны составы каменного литья на основе железистых силикатов (Gaзальта, диабаза, горнблендита, шлака цветной металлургии), содержащие

Si0, АМ Оз, FeO, Ре О, СаО, МдО, Na Î, К О и обладающие высокой износостойкостью, кислотоупорностью, но низкой термостойкостью 1.13 .

Такое литье не пригодно для эксп35 луатации в условиях резких колебании температур °

Наиболее близким по составу и достигаемому результ ату к предлагаемому каменному литью является каменное

20 литье включающее, вес.

$ 0 48,5-51;ЛХ,Оз10,5- l2; СаО 20-22;

ЦдО 7,5-8,5; Fe0 0,4-0,6; Fe O> 2,53,5; Мп0 5,2-6,5; СгаОз1 5 1 9; ТИ а

$,2-0,3 и Na„O + К О 1,5-2,0. Каменное литье обладает высокой термостойкостью (около 1070 С по ГОСТ 1110364) (23 .

Однако. данное каменное литье характеризуется низкой износостойкостью, (коэффициент истирания, г/см ) .

Ъ

Цель изобретения — повышение износостойкости при сохранении термостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что каменное литье, включающее SiO>, М От, FeO, Fe>0, Са0, ИдО, ИазО и

К10, содержит указанные компоненты в следующих количествах, вес.4:

° SiO» 48-51

А,О 7-8

Fe0 8-10,5

Feà0з 1,5-2,5

СаО 20-22

ИдО 7-8,5

Na 0 0,8-1,0

К О 1,2-1 5

90332

Т а б л и ц а 1

Содержание окислов, 4

Fe0 ГеО Са0 Ig0

Состав

Si0 АХ О Na 0 К. 0

48,00 7,89 10,50 2,23 22,00 7,00

51,00 7,00 8,00 2,50 21,00 8,50 0,80 1,20

4980 800 991 1,50 2000 829 100 150

3 причем компоненты Fe>0> и FeO нахо-. дятся в соотношении l: 5.

Для получения литья предлагаемого состава взята шихта, основу которой, составляет пироксенит - отход обогащения железной руды Качканарского . месторождения (Свердловская область).

В качестве кислой добавки используют кварцевый формовочный песок, содержащий 94-963 Sic» Инициатором кристал- 10 лизации служит тонкоизмельченная хромовая руда с содержанием 48-503

Cr>0>. Шихта имеет следующий состав, вес. :

Пироксенит 37

Кварцевый песок ll

Хромовая руда 2

Шихту плавят в дуговой электропечи при напряжении 380 В. Рабочий ток поддерживают в пределах 750-850 A. После расплавления шихты расплав гомогенизируют в течение 40-50 мин и затем разо ливают в подогретые до 400 С песчаные формы. К. ристаллизацию залитых изделий проводят в туннельной печи при 800-850 С. Дальнейшее охлаждение проводят со скоростью 80- 100 град/ч.

Составы предлагаемого каменного литья представлены в.табл. 1, В табл. 2 представлены физико-меха © нические показатели составов.

Использование нового шихтового материала - пироксенита, добавка оптимальногого коли чест ва подшихт о во чных ма 35 териалов, а также проведение плавки . в режиме, позволяющем иметь в расплаве окислы Fe O> и FeO a соотношении

1:5, привели к получению отливок с равномерной, среднекристаллической 40 структурой, характеризующеАсн наличием микропор усадочного происхождения.

Высокая степень восстановления железа (Ге ОЗ/Fe0 = l/5) препятствует выпадению магнетита при кристаллизации такого расплава. Для горнблендитового же литья характерно наличие в структуре наряду с пироксеновой фазой значительной доли магнетита.

Известно, что материалы с мономинеральной структурой имеют более высокие значения термостойкости, поскольку наличие в структуре фаз с различ-. ными значениями коэффициента термичес кого расширения снижает сопротивляемость камнелитого материала тепловым ударом.

Содержание в расплаве стеклообразующих окислов (SiG +AI О,} в количестве 55-60 дает наиболее приемлемое количество стеклообразной фазы в структуре литья и тем самым сохраняет высокие эксплуатационные свойства литья. Кроме того, при таком содержании окислов (Si0<+M О ) наблюдаются наилучшие технологические свойствав расплавов, а характер кристаллизации преимущественно объемный. Окислы СаО и MgO способствуют полимеризации остаточной стеклофазы, повышая таким образом кристаллизационную способность расплава. Расплавы с повышенным (20-253} содержанием щелочноземельных окислов дают значительную усадку при затвердевании. При объемном характере затвердевания это приводит к образованию в отливке множества микропор, которые рассеивают и гасят внутренние напряжения и замедляют развитие микротрещин под действием переменных термических нагрузок.

Наличие в составе литья небольшого 23) количества окислов щелочных металлов способствует выравниванию структуры по сечению отливки без заметного снижения кристаллизационной способности расплава.

Футеровочные плиты из расплава предлагаемого состава можно применять в условиях воздействия абразивной среды при зйачительных перепадах температур.

903322

Таблица2 Состав

Физико-механические показатели

Предел прочности при сжатии, кгс/см

КТР 4- 10, град 1

Предел прочности при изгибе, кгпв/см

Микрот вердост ь

КоэФфициент ис1ирания, Термостойкость (ГОСТ

1110 3-64), OC кгс/мм

L г/см

660

786

5100 0,008

4600 0,010

4900 0,008

61,0

1 1080

2 1000

3 1040

62,0

818

620

60,5

?92

635

Формула изобретения

Составитель Л. Чубукова

Рецактоо Л. Плисак Техое М ТепеР Ко екто С Иекиар

6 И Р

Заказ 7/3 Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)ОЯ Москва, Ж-Я Раушская наб. g. 4/g

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Каменное литье, включающее Si0, А1,0, FeO, Fe O>, СаО, МдО, N O и

К 0, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения иэносостойкости при сохранении термостойкости, оно содержит укаэанные компоненты в следующих количествах, вес.4:

Si0 . 48-51

АХаО 7-8

FeO 8-10,5

Feg0g - 1у5-2,5

СаО 20-22

MgO 7-8,5

Na„0 . 0,8-1,0 к,о l,2-1,5, причем компоненты Fe<0> и Fe0 нахо" дятся в соотношении I:5.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Липовский И. Е., Дорофеев В. А.

Основы петрургии. И., "Металлургия", 1972, с. 232. 239. 241, 242.