Способ получения отливок из высокопрочного чугуна

Патент 996076

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

(543 СПОСОБ ПОПУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО

ЧУГУНА

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии модифицирования и получения отливок из высокопрочного чугуна при центробежном литье.

Известен способ центробежного литья труб из чугуна с шаровидным графитом. Отличительной особенностью этого способа производства чугунных труб является обработка чугуна, модифицированного сфероидизирующими графит,реагентами, гранулированным флюсом с целью повышения качества трубных отливок, причем флюс подается на цантрифугируемый расплав вне струи заливаемого чугуна. Такой .двухступенчатый технологический цикл обработки обеспечивает получение отливок из чугуна, который имеет шаровидную форму графита и весьма однородную структуру за счет обработки расплава специальным гранулированным флюсом, подаваемым на расплав отдельно 11 J.

Однако применение этого способа производства центробежных трубных отливок требует наличия специальt ных реагентов, сфероидизирующих графит, и устройства для проведе5 ! ния модифицирования чугуна, специальных флюсов, а также устройства для гранулирования флюса и для подачи его в расплав.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является способ получения отливок из высокопрочного чугуна, включающий введение в расплав комплексных модификаторов, содержащих дисперсный гра- фит Е21.

Однако этот способ не позволяет получать плотные отливки из чугуна с шаровидным графитом, например, та20 ких как гильзы цилиндров, маслоты,непосредственно в изложнице центробежного литья.

Цель изобретения - получение отливок из чугуна с шаровидным графи3 99607 том без усадочных дефектов и структурно свободных карбидов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения отливок из высокопрочного чугуна, у включающему обработку расплава s литейной форме комплексными..моди1фикаторами, содержащими порошок графита, комплексные модификаторы вводят во вращающуюся литейную ФорМу до 16 заливки 6 нее расплава чугуна.

Обработка расплава чугуна непос;. оедственно во вращающейся форме осу ществляется следующим образом.

Мелко раздробленный комплексный i3 модификатор в смеси с плавиковым шпатом и порошком графита вцодится во вращающуюся Форму, скорость вращения которой обеспечивает удержание этой модифицирующей смеси на ра-. 2е бочей поверхности формы. После ввода этой модифицирующей присадки производится заливка-металла во вращающуюся форму. При этом модифицирующая смесь, как более легкая 2s фаза (удельный вес 3,2-4,5 г/см ), прижимаемая до заливки металла центробежными силами к стенке вращающейся формы, после заливки чугуна (удельный вес более 7, 5 г/см ) вы- зв тесняется за счет действия центробеж ных сил на свободную поверхность фор;., мирующей отливки, т.е. проходит через слой жидкого чугуна. Благодаря взаимодействию мвлко раздробленного

Э5 модификатора и графитового порошка с жидким чугуном происходит деоульфу рация, дефосфорация и графитообразо-. вание в нем, причем кальций, барий, магний, РЗМ, входящие в состав комплексного модификатора, обеспечивают помимо рафинирования металла получение графита шаровидной формы в чугуне на базе центров графитизации, внесенных порошком графита и распре45 деляющихся при прохождении модифицирующей смеси через слой жидкого чугуна в период Формирования отливки по всему ее сечению.

Предложенный способ модифицирова50 ния чугуна непосредственно во вращающейся форме позволяет модифицировать чугун электропечной и ваграночной плавки.

По предложенному способу так же, как и в других известных способах модифицирования чугуна, в модифицирующую смесь вводится плавиковый шпат, он обеспечивает повышение степени ус б 4 ,воения комплексного модификатора чугуном благодаря созданию флюсующей среды вблизи фронта взаимодействия частиц комплексного модификатора с .расплавом.

Графитовый порошок, введенный в состав модифицирующей смеси, сме.щает процесс зарождения включений

;шаровидного графита на базе вноси мых им центров графитообразования в сторону более высоких температур, что приводит к более полной графитизации чугуна в жидко-твердом и жидком состоянии. Модифицирование чугуна одним только комплексным модификатором без добавки порошка графита приводит к тому, что образование и рост вклю, чений шаровидного графита в чугуне частично происхОдит в жидко-твердом состоянии. По этой причине при модифицировании чугуна во вращающейся изложнице центробежной машины одним только комплексным модификатором, когда сам способ литья определяет отсутствие литниковой системы и питающих прибылей, невозможно полу чить плотные здоровые отливки (см. таблицу), наличие графита в смеси устраняет эти дефекты отливок. . Предложенный способ модифицирования, по которому модифицирующая смесь взаимодействует с чугуном при температурах, близких к температуре ликвидус, исключается возможность обра- зования структурно свободных карбидов в структуре чугуна (см. таблиЧУ) Проведенные опыты по получению центробежным способом гильз цилиндров из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом показывают, что выдержка модифицированного чугуна в ковше перед заливкой формы центробежной машины способствует зарождению карбидов железа (см. таблицу) . При модиФицировании в форме вследствие короткого времени кристаллизации чугуна процесс карбидообразования в нем не протекает (см. таблицу). Модифицированный чугун, обработанный одним только комплексным модификатором без добавки графита, имеет усадочные деФекты, так, отливка гильзы имеет усадочные дефекты, сосредоточенные на ее внутренней рабочей поверхности (см. таблицу), что резко снижает экс" плуатационную надежность и долговечность гильз.

076 4 перегретый в индукционном миксере до 1400-1420 C.

Иодифи цирование оаущест вля ется комплексным модификатором состава, вес.Ф:

48,1

Ва 3,5

Са ° 5,4

РЗМ Зэ5

Hg 7,5

Fe Остальное

Расход комплексного модификатора составляет 33 от массы жидкого чугуна, соотношение между количеством

1% .комплексного модификатора и плавикового шпата 10:1. Расход графита, входящего в состав модифицирующей смеси по предложенному способу, сос" тавляет 0,25-0.35Фот массы отливки.

С 3,1-3,4

S! 2,1-2;5.

Ип, 0,6-0,9

Cr 0,4-0,6

Си 0,25-0,35

D,15-0,25

Р <0,16

S 40,12

3 996

В таблице приведены данные, характеризующие влияние добавки графйтового порошка в модифицирующую смесь при модифицировании ваграночного .чугуна в форме в процессе центробежного литья на плотность отливки и влияние способа модифицирования на об", разование отбела в-гильзах.

Модифицированию подвергается ва граночный чугуй состава: 1О.!!

I»

v о

I» о о

CL х

ttI .!!

4„

I»

1о

C со х

tO Ã

z o

О О

CC tLI

tII Х

tn о с 1tIl

Фь о

I л

Х ю о !

z о с

0» о

IО

7 л (Ы л

1I tU

z л

I»

Э х

Ф х

tII о

O. о

1»

tg х

О Е

Ф л

Э З

Э л

IО о

<Й

z л

11z

Ф о Г

z л

L л! л

1, CL о

1:!

У Х

Ю э о о. л.э

1- х л л о

1о

1D х:, tII Г»

Ю х л

tI! СХ L

1 о

ttl а

+ а

tII а

+ а о

IY о

14 ч о

Е э3;

Х о х

Э с с

X о

Z о х

Э с

C .Е о а о

1Ф

Y е

S !

Е о

1у.

В 1X S !

Е &

1X с с (О

I.с !

CL о

-л

О, с о

Я л а

Iо

О.

>Х

)Х

Э у

Я с( о

Э э

Ф о

М о, Cl

1il 3с с

СР

I! 0

1 I»

ХХ 1 O

ЗФ! 1Х Х О

3 1 о -1 а

3О

til

Л 1 C

Ф til эо !

z+< g о

Z ®tiI 1 tZ

3 О

Х, !

X х Й

tII

IО о

С) К .Х

Z о

X о ц:

Ю о

О о

C (Э

996076!

Е к zkz

Ф CL

z i-з

tII .й

tii I- & lОоаО

О I»

X > ф X

3 Х =! Х. м а til

ЯОOI! о

)X .З z

Ф с с

X о

Qf! о

>Х

Ф с

z о

Составитель Т. Королева

Техред Е.Харитончик Корректор, Н. Демчик

Редактор A. Химчук

Заказ 793/19 Тираж 811.-ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал.ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная; 4 9 . - 996076 10

Формула изобретения сные модификаторы вводят,во вращац щуюся литейную форму до заливки в.:

Способ получения отливок из высо- нее раоплава чугуна. копрочного чугуна, включающий обра- Источники информации, ботку расплава в литейной Форме комп- у принятые во внимание при экспертизе лексными модификаторами, содержащими 1. Патент франции и 579869, :пороаок графита, а т л и ч а ю щ и-й; кл. 8 22 0 13/1О, 1977.

:с я тем, что, с целью поручения . 2. Borgeand P..L.es inoculants et отливок из чугуна с ааровидным гра-. nodullsants en fonderle de fonte.

Фитом без усадочных дефектов и струк-1в "Hommes et fonderie", 1977, и 80, турно свободных карбидов, комплек- р. 25-30.