Изложница для центробежного литья

 

ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ содержащая корпус с двуслойной футеровкой, первый слой, прилегакмций к корпусу, выполнен из теплоизоляционного покрытия с огнеупорным наполнителем, а второй, нанесенный на первый, - на основе углеродсодержащих компонентов, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения смыва футеровочного слоя заливаекшм металлом .и улучшения извлечения отливок из изложницы, огнеупорный наполнитель первого слоя выполнен из зерен 0,6-1,2 мм и толщи ной 55-70%их сечения, а второй слой взят с температурами спекания и деструкции, равными 280-690 и S 320-560 С соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И3 ОП

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1079348 А ц р . B 22 D 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И РТН ЫТИЙ (21) 3558825/22-.02 (22) 24.12.82 (46) Ф5.03 .84. Бюл. Р 10 (72) В.Г.Горенко, В.Ф.Злобин, О.И.Ковалев, В.Ф.Прокопенко и В,Е,Яковчук (71) Институт проблем литья AH украинской CCP (53) 621.74.042(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 341591, кл. В 22 D 13/10, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 358706, кл. В 22 D 13/10, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

В 650716, кл. В 22 D 13/00, 1977. (54)(52)ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО

ЛИТЬЯ содержащая корпус с двуслойной футеровкой, первый слой, прилегающий к корпусу, выполнен из теплоизоляционного покрытия с огнеупорным наполнителем, а второй, нанесенный на первый, — на основе углеродсодержащих компонентов, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью. уменьшения созыва футеровочного слоя заливаемюм металлом .и улучшения извлечения отливок из изложницы, огнеупорный наполнитель первого слоя выполнен иэ зерен 0,6-1,2 мм.и толщиной 55-70% их сечения, а второй слой взят с температурами спекания и деструкции, равными 280-690 и ф

320-560 С соответственно.

1079348

Изобретение относится к литейному производству, в частности к вопросу футеровки изложниц, используемых для центробежного литья отливок, в виде тел вращения. известна изложница, на внутреннюю 5 поверхность которой нанесен слой теплоиэоляционного материала - кварцевого песка, на который производят заливку жидкого металла (13

Однако при использовании данной 10 изложницы металл под действием центробежной силы проникает между зернами кварцевого песка и образует на поверхности отливки механический пригар. 15

Известна изложница, на внутреннюю поверхность которой наносится слой покрытия с последующим оплавлением наружного слоя Г23..

Такая изложница конструктивно сложна и ее использование в боль« шинстве случаев затрудняет извлечение отливок из изложницы.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является изложница для центробежного литья, содержащая корпус с двуслойной футеровкой, первый слой, прилегающий к корпусу; выполнен из теплоизоляционного покрытия с огнеупорным наполнителем, З-0 а второй, нанесенный на первый, на основе углеродсодержащих компо нентов 333.

К основным недостаткам этой изложницы следует отнести то, что 35 она не обеспечивает легкого извлечения отливок благодаря тому, что термостойкий слой не разрушается, а теплоиэоляционный имеет малую толщину и плохо. отделяется от термостой- 40 кого, что часто приводит к разрушению при извлечении отливок термостойкого слоя футеровки. Кроме того, наблюдается смыв теплоизоляционного покРытия в месте поступления жидко- 45 го металла в изложницу.

Целью изобретения является умень. шение смыва футеровочного слоя и улучшение извлечения отливок иэ изложницы 50

Нос тавле ни ая цель достигается тем, что в изложнице для центробежного литья, содержащей корпус с двуслойной футеровкой, первый слой, прилегающий к корпусу, выполнен; из теп-55 лоизоляционного покрытия с огнеупорным наполнителем, а второй, нанесен-. ный на первый, - на основе углеродсодержащих компонентов, огнеупорный наполнитель первого слоя выполнен 60 из зерен 0,6-1,2 me и толщиной 5570:6 их сечения, а второй слой взят с температурами спекания и деструкции, равными 280-690 и 320-560 С соответственно.

Ввод в теплоизоляционное жидкое покрытие с органическим связующим огнеупорного наполнителя крупностью

0,6-1,2 мм и формирование толщины теплоизоляционного слоя, равной

55-70% от диаметра введенных огнеупорных включений, обусловлен тем, что при наличии второго слоя, выполняемого сыпучими материалами, при заливке жидкого металла в изложницу засыпка из порошкообраэных материалов не смывается, а задерживается выступающими вершинами огнеупорных частичек. Выбор диаметра частичек наполнителя в пределах 0,6

1,2 мм обусловлен тем, что для создания оптимальной скорости теплоотвода от границы металл-форма, получения необходимой скорости эатвердевания отливок и предотвращения отбела чугунных отливок толщина теплоиэоляционного покрытия должна быть не менее 0,32-0,35 мм, а макси» мально оправданная 0,65. Учитывая что для удержания этих огнеупорных частиц в теплоизоляционном покрытии они должны больше, чсм на половине диаметра находиться в покрытии, нижний предел толщины покрытия принимаем 55% .от диаметра частиц. Если толщина меньше 55% от диаметра частиц огнеупорного наполнителя, то частицы легко выкрашиваются иэ покрытия в процессе заливки изложницы.

В то же время, если толщина покрытия больше 70% от диаметра частиц, то остается малая толщина засыпки, которая соприкасается с выступами частиц и это ухудшает извлечение отливок из изложниц. Если толщина засыпок увеличивается и значительно выступает за вершины огнеупорных частиц, то она легко смывается заливаемым в изложницу металлов.

Толщина таплоизоляционного слоя покрытия (табл. 1> разная при использовании различных вариантов (табл. 2).

При использовании кварцита в теп.« лоизоляционном покрытии его количество крупностью, близкой к верхнему пределу размеров рассматриваемых фракций, составляет 82-87е.

Приведенный в примере 6 (табл.2) нижний предел температуры деструкции сланцевого пека ниже температуры деструкции углеродсодеожашего компонента, указанной в описании изобретения.

Необходимость использования такого сланца в рассматриваемых примерах вызвана тем, чтобы показать необходимость ограничения 320 С нижнего предела температуры деструкции углеродсодержащего компонента. . Если температура деструкции ниже температуры выбранного предела, то наблюдается сильное газовыделение, которое, как показано в примере 6

1079348 (табл. 2 1, приводит к большому бравающую ликви а и ку отливок по раковинам.. иквидацию ее смыва при залив ке жидкого металла в иэложни

Таким образом. крупность огнеупор- Температ а цуe ного наполнителя (е го средний диа- соде жа емпература деструкции углеродметр ) должна находиться в п е ер щего спекающего компонента а находиться в преде- должна находиться в пределах 320лах 0,6-1,2 мм. Проведенные исследова-5 560 С. Если те о ния показывают ч сли температура ниже 320 С, ют. что количество огне- то этот компонент быст о упорного наполнителя должно сост ыстро разлагаеттавлять 6-9 5 мас Ъ о ся с выделением большого количестляющих покрытия. я ь —, мас, от сухих состав- ва продуктов деструк кции и это приводит к образованию газовых раковин

Учитывая. что измельченные угле- 10 в отливке. П и родсоде жа е ма тливке. Ри увеличении температ д д ржащие материалы, типа крис- .туры деструкц и и выше С разложе560 аллического графита, являются хо- ние спеха е ошими спекающегося компонента происмиивтожеве р ими теплоиэоляционными материала- ходит не полн лностью и это затрудня« то а и в то же время являются модифика- ет извлечение отливки и из изложницы. отбела н

Р ми, предотвращающими получение 15 Исследовани аружных поверхностей чугун- в условиях опытно а ие изложниц проводят ных отливок н опытного участка литейиспо о и с успехом могут ного цеха завода Л им. епсе при отпользоваться в течение эасыпок для ливке гильз СИД-14 вто ого с гильз ИД- и СМД-60. ных свойств гле р лоя покрытия. Кроме указан- Плавку чуг н гу а проводят в инр, иду особенностей своего иалы вв т, углеродсодержащие мате- 20 дукционных печах МГП-102 тура чугуна при заливке в

Темперастроения, значительно облегчает при заливке в изложницу находится в пределах 1395<15 С. извлечение отливок иэ изложниц. Одна- Химиче и ски состав используемого уна следукй ий, мас.В: углерод ко использование таких эасыпок зат- чугуна сл рудняется тем, что при заливке из- 75 3 46. кремн и 2 24 и, ; марганец 0,92; ложниц чугуном они легко смываются хром 0,34 никель 0 26. струей металла. никель, б; медь 0,37> сурьма 0,12; фосфор 0,12> сера 0,04Согласно изобретению для обеспече- 0,05. ния легкого извлечения отливок и Состав покрытий кот ый ликвида ии с ц ьыва покрытия в засыпку 3О зуется в исследованиях, приведен из углеродсодеюжаших материалов вво- .в табл . 2; дят углеродсодержащий компонент, Из данны б 2 о х та л. видно, что спекшийся при 280-690 С и имеющий изложница состава 1 соответствует температуру дестоукции 320-560 С. быт

В качестве такого компонента может

35 гаемой изложни е И ице. зложница состат в теплоиэоляционном поныть использован сланцевый пек. тем- ва 2 имеет в тепл пературные характеристики спекания . Рытии огнеупорный наполнитель с и деструкции которых соответствуют; диаметром частиц 0,45-0,58 мм, а предложенным в изобретении. изложница состава 6 - компонент о е

Ввод такого компонента в засыпку с температурой деструк и 290-305 б спечивает спекание засыпки в мо- 4О Исследования показывают, что мент ее соприкосновения с жидким если при использовании изложницы металлом и это предотвращает ее смыв. состава 1 наблюдается смыв тепл ж время низкая температура ляционного покрытия и отливки плотеплоизодеструкции сланцевого пека обеспе- хо извлекаются из и л ся из изложницы, то при чивает быстрое разрушение спекшейся 45 использовании предлагаемой изложни1 корочки и это обеспечивает легкое цы (3-5 > свыва засып свыва засыпки и затрудне.извлечение отливок из изложниц. ний при извлечен ри извлечении отливок из излож1 ницы не наблюдается. При использоВыбо р температуры спекания угле- вании изложницы состава 2 ввиду .Родсодержащего компонента в преде . 50 того, что в жидкое покрытие введен лах 280-690 С обусловлен тем, что огнеупорный наполнитель с малым диатемпература поверхности высохшего метром частиц, при заливке иэложнитеплоизоляционного слоя находится цы металлом наблюдается смыв эасыпв пределах 18р-280 С и при темпера- ки, так как нет выступающих частиц, туре спекания компонента ниже 280С 55 которые задерживали бы засыпку от она при нанесении на теплоиэоляцион- . созыва. Если в состав засыпки введен ное покрытие не спекается. Если те Ф- !спекающийся компонент (сланцевый пература спекания выше 690оС то пек с темпеРатУРой спекания 290при соприкосновении с первой порци- 305 С (обозначение 6), то сьыва заей жидкого металла спекается очень Q) сыпки не наблюдается, то отливка тонкая корочка засыпки, которая в,поражается газовыми. раковинами, большинстве случаев сьывается. При так как происходит сильное вьщелеоптимальной температуре спекания ние газов при низких темпе ат ах . в п е влах 28р д 0-690 С засыпка успе- Установлено, что если при испольвает спечься.на глубину, обеспечи- зовании изложницы-прототипа, взятого

1079348

Средняя толщина слоя покрытия, мм

Слой покрытия 1» 1 t I Л

0,53 0,45 0,48 0,62 0,74 0,66

Первый

0,42 1,1-1,3 1,1-1,25 0,9-1,2 0,&5-1,0 0,9-1,2

Второй

Таблица 2

«««ею«е««е компоненты и показатели

Состав покрытия, мас.%

1 1 I 1 I

5 6

1 2 3

Прототип

Первый слой

Цнркон

Цирконий-фосфатное связующее

53

Второй слой

21,0

Вспученный перлит

Сульфатная барда,. 9,5

Скрытокрнсталлнческий графит..1,5

Вода

Предлагаемая изложница

Первый слой

Фильтр-порошок

Огнеупорная глина

13,5

12, 0

Скрытокристаллический графит

2,0 2,5

3,0 2,5

2,5

2,0

2,5

Сггльфитная барда

3,0

3,0

2,5

Кварцит с диаметром фракции, маг 0,45-0,58

5,85

s качестве базового варианта, на- блюдается брак по засорам в ггределах 3-4В, то использование предложенной изложницы позволяет полностью ликвидировать этот брак. Кроме того, предложенная изложница за счет улучшения извлечения отливок позволяет повысить производительность изготовления отливок на

g-8%.

Предварительный расчет ожидаемого экономического эффекта от внедре° ння предложения, по сравнению с базовым вариантом-прототипом, за счет уменьшения брака по засорам на 3-4% и увеличения производительности изготовления отливок на 6-&е за счет улучшения их извлечения из изложниц составляет 26,2-26,7тыс. руб. на 100 тыс. отливок гильз.

Таблица 1

13 0 13 5 13,0 14,0

11,5 12,0 11,5 12,5

1079348

Продолжение табл.

Компоненты и показатели

6,5

8,0

8,5

9,5

Вода

64,65 63ф0

62,0

59,0

61,0

Второй слой

74,0 74ф0

73,5

14,5

Кристаллический графит

Ферросилиций Си75

74,5

75,0

14,5 15,0

15 0

15,0

Сланцевый пек с С дц„ сазак дест С

280-476:290-305

10,0

12,0

10,5

11,5

11,0

Нет Нет

Нет

Нет

Есть смыв

Есть смыв

Извлечение отливок из изложницы

Плохое Хорошее

3-4 2,83,1

;;,Ър3тЪ,O

Редактор A.Ãóëüêî

Заказ 1216/9 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

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

0,60-0,83

0,65-1,04

0,72-1,20

312-594:320-407

547-638:365-511

578-690:398-560

Наличие смыва покрытия

Брак отливок по засорам, Ъ (Брак отливок по раковинам, Ъ

Состав покрытия, мас.В

1 1 1 1 1

1 . 2 3 4 5 6

Хоро....с:Хорошее Хоровее Xopomee шее

2,6-3,7 2,2-2,4 1,6-1,8 1,5-1,6 1,35-1,5 80-85

Составитель А.Минаев

Техред С.Мигунова Корректор B.Ãèðûÿê