Способ местного легирования отливок и слитков

 

СПОСОБ МЕСТНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ОТЛИВОК И СЛИТКОВ, включающий размещение в литейной форме легирующих элементов в виде внутренних многослойных холодильников с расплавляемым легирующим наружныь слоем, заливку в форму жидкого металла, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механических свойств отливок и слитков, количество и состав расплавляемого наружного слоя определяк т по правилу смешения с коэффициентом растворимости 0,5-0,7,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК

OIlHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ilg ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3241942/22-02 (22) 04.02.81 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72) A.B.Âàñèëüåâ, H.И.Ручко, В ° А.Васильев, В.Ф.Кармазин, Г.A.×èêàëåíêî и Е,И.Фомицкий (53) 621 ° 746.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 366921, кл. В 22 В 27/20, 1971.

2. Авторское свидетельство. СССР

М 589073, кл. В 22 D 27/20, 1978.

„„SU„„1077697 А (54)(57) СНОСОВ МЕСТНОГО ЛЕГИРОВА. НИЯ ОТЛИВОК И СЛИТКОВ, включающий размещение в литейной форме легирую-щих элементов в виде внутренних многослойных холодильников с расплавляемым легирующим наружным слоем, заливку в форму жидкого металла, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механических свойств отливок и слитков, количество и состав расплавляемого наружного слоя определякт по правилу смещения с коэффициентом растворимости 0,5-0,7.

1077697

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении отливок и слитков, имеюших неодинаковый химический состав, структуру и свойства на различных участках. 5

Известен способ локального легирования отливок, заключающийся в установке в полости формы сотообразных вставок с отверстиями с толщиной перемычек 1,5-4,0 мм, изготовленных из дробленного феррохрома на связке из жидкого стекла 1 .

При попадании в форму жидкого металла сотообразные вставки частично или полностью размываются. При этом основной металл в области установки вставок насыщается легирующим элементом. Насыщение может осуществляться как за счет смешивания расправляемого легирующего элемента с основным металлом, так и за счет 20 протекающей при высоких температурах диффузии.

Однако этот способ не позволяет достичь требуемых эксплуатационных свойств, так как при таком легирова- 25 нии нельзя достичь максимальных показателей твердости и, следовательно, получить необходимую структуру и значительно повысить износостойкость легируемого металла., 30

Известен также способ местного легирования отливок, включающий размещение в литейной форме легирую— щих вставок в виде внутренних многослойных холодильников и нанесение на участки рабочей поверхности литейной формы покрытия на основе материала, выделяющего при контактЕ с залитым металлом газообразный легирующий элемент, например мелкораздробленный азотированный марга- 40 нец с фракцией 2 мм в виде краски на связке из жидкого стекла, который при контакте с материалом вставок образует дисперсные упрочняющие частицы |.2 3. 45

Основными недостатками этого способа являются снижение прочностных характеристик отливки в местах установки легирующих вставок за счет низких физико-механических свойств материала. вставок и высокой вероятности из неполного расплавления, а также возможность образования газовых раковин и неметаллических включений в виде окислов эа счет соприкоснования жидкого металла с сотообразной вставкой из феррохрома и обмазкой на жидком стекле.

Целью изобретения является. повышение физико-механических свойств отливок и слитков. 60

Эта цель достигается тем, что согласно способу местного легирования отливок и слитков, включающему oaa-, ВЙИИПИ Заказ 824 6

Филиал ППП "Патент", г. мещение в литейной форме легирующих элементов в виде внутренних многослойных холодильников с расплавляемым легирующим наружным слоем, заливку в форму жидкого металла, количество и состав расплавляемого наружного слоя определяют по правилу смешения с коэффициентом растворимости 0,5-0,7.

Холодильники могут изготавливаться в виде пространственной решетки, кристаллической решетки из отдельных узлов-элементов (сборный холодильник ) .

Наиболее предпочтительным является использование сборного многослойного холодильника, расправляеьый наружный легирующий слой которого выбирают в зависимости от требуемых эксплуатационных свойств различных локальных объемов.

Пример . В отливке прямоугольного сечения 800х1000х1200 необходимо получить высокоизносостойкую поверхность глубиной 250 мм с торцовой стороны габаритными разме,— рами 800х1000 мм с количеством износестойких карбидов 5-7%.

Для получения такого локального легированного объема может быть использован холодильник, наружный расплавляемый слой которого изготовлен иэ карбидов хрома, залитых мельхиором или из высокохромистого чугуна, легированного молибденом, ванадием, алюминием, в котором содержание износостойких карбидов достигает 50

55%. Для получение требуемых состава сплава и физико-механических свойств . в локальном объеме масса холодильника должна составлять 2-12% массы легируемого узла (нижний предел соответствует локальным объемам с малой массой до 200-500 кг, верхний — свы-. ше 1500 кг (. Темнература плавления высокохромистого легированного чугуна порядка 1280-1300 С. Температура плавления заливаемой стали должна быть, как минимум, ка

100 С выше для обеспечения достао точно высокого оплавления холодильников и диффузии карбидов в тело отливки

Диаметр шаров холодильника принимается равным 50 мм, устанавливают их в два слоя у упрочняемой поверхности с соединительными прутками

18 мм.

Для введения 6% карбидов в легируемый локальный объем устанавливают 11,3% холодильников от массы локального. объема, что составляет

240 узлов с расстоянием между ними

30 — 50 мм.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа при производстве биметаллических заготовок в условиях завода им.Ильича составит

547,2 тыс.руб. в год.

Тй аж 7 По писное

Ужгород, ул.Проектная, 4