Способ центробежного литья биметаллических прутков

Способ центробежного литья биметаллических прутков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительнйе к авт. свид-ву— (22) Заявлено16.03. 81 (21) 3259251/22-02 f51) М. Кд.з с присоединением заявки ¹â€”

В 22 Г 13/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621. 74. . 042 Ã088. 8) Опубликовано2309.82, Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 230982

М.И.Чепурко, В.Я.Остренко, A.M.Áóéíîâñêèé,Þ.Ã.Cîëoâüåâ, В.Г.Герасимов, Г.В.Ларин, Я.A.Сосницкий, Н.Е,"Джаивец,.

В.И.РостокиН, A.Ц.Черяпин, В.Д.Бейненсон и П.Б.Я)ендерович * (72) Авторы . изобретения (71) Заявитель

«и,;."; (54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ПРУТКОВ

Изобретение относится к литейному производству и обработке металлов давлением,. а именно к способу центробежного изготовления биметаллических прутков, например, для пальцев гусениц тракторов.

Известен способ изготовления биметаллических прутков, з котором эапрессовывают холодный стержень

1 одного иэ металлов в нагретую болванку другого металла (1).

Оунако этот способ дает низкую прочность сварки слоев биметалла, что вызывает отслоение наружного планирующего слоя при закалке и в процессе эксплуатации пальцев гусениц, изготовленных из биметаллических прутков, выполненных по указанному способу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления биметаллических прутков, например, для пальцев гусениц тракторов, заключающийся в последовательной заливке наружного слоя и слоя металла сердцевины в центробежнолитейную машину. Отлитая сплошная заготовка подвергается горячему прессованию в пруток (2).

Известный способ в процессе центробежного литья сплошной биметаллической заготовки обеспечивает проч5 ное соединение металлов плакирующего слоя и сердцевины, однако он не обеспечивает сплошности сердцевины и стабильности толщины плакирующего слоя. Имеют место усадочные раковины, поры, трещины и другие дефекты металла сердцевины, что приводит к снижению качества н увеличению брака прутков.

Целью изобретения является повышение качества прутков для пальцев гусениц.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу центробежного изготовления биметаллических прутков для пальцев гусениц тракторов, за20 ключа ще уся в последовательной заливке наружного слоя и сердцевины,. образующейся на центробежной машине заготовки и последующем ее горячем безоправочном прессовании в. пруток

25 сплошного сечения, заготовку выполняют, полой с внутренним диаметром, превышающим расчетный диаметр прутка.

Количество подаваемого металла для

30 наружного и внутреннего слоев должно

959909 обеспечивать получение оптимального диаметра виолой заготовки.из расчета

13d <П,сd

5 где дп — расчетный диаметр прутка; сто — расчетный раэдельный диаметр слоев (наружный диаметр сердцевины) прутка;

Dp - внутренний диаметр полой за- 0 готовки.

При этом внутренний диаметр полой заготовки всегда превышает расчетный диаметр прутка, а скорость вращения выбирают из известных соотношений для центробежной отливки, зная требуемый внутренний диаметр полой заготовки.

Выбор внутреннего диаметра полой заготовки, равным или меньшим расчетного диаметра прутка, ведет к 20 увеличению количества пор и трещин во внутреннем слое отливки, т.е. к снижению качества заготовки и прутка, а следовательно, и пальцев,.

Увеличение внутреннего диаметра полой заготовки свыше величины, ограниченной приведенной формулой, увеличивает переходной слой в заготовке и прутке, что также снижает его качество.

Для получения более равномерной толщины плакирующего (наружного) слоя при сочетании материалов прутка с существенным отличиет физических свойств или при больших толщинах плакирующего слоя в случае однородных по физическим свойствам металлов следует внутренний диаметр полой заготовки выбирать ближе к максимально возможному значению в соответствии с приведенной формулой.

Способ получения биметаллических прутков с изготовлением литой заготовки полой с последующим прессованием в пруток сплошного сечения, 45 при условии выбора внутреннего диаметра полой заготовки в заданных пределах и обеспечения воэможности регулирования сопротивления деформированию -разнородных металлов при совмест- 50 ном прессовании, позволяет обеспечить требуемое качество биметаллических прутков, повышение долговечности пальцев, изготовляемых из этих прутков. 55

Сокращается расход дефицитных материалов при изготовлении биметаллических прутков и снижается их себестоимость.

Расширяется ассортимент металлов, иэ которых по данному способу могут быть изготовлены биметаллические прутки.

Способ осуществляется следующим образом.

Способ изготовления биметаллического прутка иэ стали марки Х12, составляющей плакирующий слой, и стали марки 45Х являющейся сердцевиной, с расчетным диаметром прутка

28 мм, толщиной плакирующего слоя

4 мм, заключается в том, что заливают во вращающуюся изложницу расплавленную сталь марки Х12 при 1480-1520 С о и скорости вращения изложницы

1100 об/мин и через 100-140 с заливают расплавленную сталь марки 45Х при

1600 С и скорости вращения изложницы

1850 об/мин.

Отливались полые заготовки с внутренним диаметром от 23 до 70 мм и длиной до 4000 мм с последующей пореэкой для прессования на патрубки длиной 450-700 мм. Все отлитые заготовки подвергались отжигу для снятия литейных напряжений и понижению твердости. Отжиг производился в термопечи электросопротивления с выдержкой .при 850-870РС в течение 3-х ч и ох-. лаждением с печью до 400 С, а затек— о на воздухе. Нагрев заготовок перед прессованием осуществляют до 10801100ОС в горизонтальной индукционной печи в течение 15-22 мин, а затем прессуют на прессе усилием

1600 тс без оправки из контейнера диаметром 155 мм, диаметр матрицы 23,523,7 мм. Скорость прессования достигала 300 мм/с, а коэффициент вытяжки 45. В качестве технологической смазки для обкатки использовали rpaфит+ИаС 1, на матрицу — шайбу из стекла 2-2.

После прессбвания прутки подвергались металлографическому контролю для определения качества прутка, толщины плакирующего слоя, качества переходного слоя.

Для расчетных значений диаметра прутка, например, 23 мм и толщины плакирующего слоя 4 мм внутренний диаметр полой заготовки может изменяться в пределах 1,3 ° 23 < Dp(70 мм. При заготовке с диаметром отверстия 23 мм в сердцевине готового прутка наблюдались мелкие раковины и рыхлость, а также наблюдалась значительная неравномерность толщины (2,5-5 мм) плакирующего слоя.

Увеличение внутреннего диаметра полой заготовки до 45-65 мм обеспечило получение прутка с плакирующим слоем 3 5-4,5 мм с хорошим качеством сердцевины в прутках, что позволило принять такие прутки для изготовления пальцев гусениц.

Для сравнения был также изготовлен пруток из стали марки У20Х6Т в качестве плакирующего слоя и стали марки 35Х в качестве сердцевины такого же диаметра и такой же толщины плакирующего слоя, что и в первом

959909 расчетный диаметр прутка; расчетный раздельный диаметр слоев (наружный диаметр сердцевины)прутка; внутренний диаметр полой заготовки. где d„cl о о

Формула изобретения

0 Составитель Ю . Яковлев

Редактор Л.Гратилло Техред М.Коштура Корректор В. Бутяга

Эаказ 7099/14 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 примере. Наилучшие и наиболее стабильные результаты были получены при диаметре внутреннего отверстия заготовки, равном 55-70 мм.

По сравнению с известными предлагаемый способ изготовления.биметаллических прутков обеспечивает лучшее качество металла плакирующего слоя и . особенно сердцевины прутков и в связи с этим лучшее качество пальцев гусениц, изготовленных из этих. прутков. 10

Экономический эффект от применения пальцев, изготовленных из биметаллических прутков, составит около

9,0 млн. руб в год.. 1. Способ центробежного литья би металлических прутков, преимущест- 20 венно для пальцев гусениц тракторов, включающий последовательную заливку наружного слоя и сердцевины и последующее горячее безоправочное прессование в пруток сплошного сечения, отличающийся тем, что,, с целью повышения качества прутков, заготовку выполняют полой с внутренним диаметром, превышающим расчетный диаметр прутка.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что подачу и количество материалов для наружного и внутреннего слоев образующейся на центробежнолитеййой машине заготовки выбирают для получения внутреннего диаметра полой заготовки из расчета

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 304031, кл. В 21 С 23/22, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 386703, кл. В 22 D 13/00, 1973.