Способ получения изделий намораживанием

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1g} (11} (51} 4 В 22 D 23/06 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AВторСмом СвидктКЛьСтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3502641/22-02 (22) 22.10.82 (46) 15,02.86, Бюл, Р 6 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) Б.А.Кириевский, Н.И.Назаренко, Е.И.Дорман и Н.И.Кацарава (53) 621.74.046(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 933232, кл, В 22 D 19/02, 1980. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

НАМОРАНИВАНИЕМ, включающий очистку поверхности стальной подложки от загрязнений и окислов, погружение ее в расплав, охлаждение отливки в печи, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы отливок путем уменьшения трещин, стальную подложку погружают в расплав ферросилида, в процессе переноса отливки из расплава в печь производят охлаждение внутренней поверхности стальной подложки со скоростью 20-200 С/с до температуры, равной 0,5-0,7 температуры плавления ферросилида.

Наличие трещин

Длительность эксB поверхностном плуатации отливок, %

Скорость охлаждения внутренней трубы, С/с

Хладагенты

<60

10-15

Поперечные и продольные по всей высоте

Мелкие не сквоз<600

Воздух 3 атм. ные в зоне шлаковых включений

Отсутствуют

Поперечные одиночные

>1 000

<60

1 00-150

200-300

Вода

Бидкость, углекислота

ВНИИПИ Заказ 581/ !5 Тираж 757 . Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,, ул.Проектная, Изобретение относится к черной и цветной металлургии, энергетике, химическому машиностроению и может быть использовано при изготовлении теплообменников, работающих в агрессивных средах, например, в кислотах, щелочах, Цель изобретения — повышение срока службы отливок путем уменьшения трещин.

Резкое охлаждение внутренней поверхности подложки способствует существенному уменьшению размера подложки (например, П трубы) за счет нестационарного теплового состо.яния теплообменника в интервале температур 0.5-0,? T. пл. расплава.

При этом уменьшается разница абсолютных значений линейного расширения 6 = Ь вокр Рo д я.

-й и как следствие, уменьшаются значения напряжений в материале поверхностного слоя.

Скорость охлаждения менее 20 С/с мало эффективна, например, для случая намораживания ферросилида на сталь, поскольку выдержка в расплаве составляет 8-12 с, вследствие чего указанная скорость не позволяет за это время (без учета времени погружения) выровнять температуру подложки. Скорость более 200 С/с. технологически сложно обеспечить, а быстротечность процесса затрудняет удаление иэделия из расплава и погружение в печь при температуре

0,5-0,7 Т.пл . расплава, Весь рассматриваемый процесс можно разделить на 3 стадии: намораживание в расплаве:, перенос полученной

Характеристика, охлаждения

10977 2 заготовки из плавильной печи в термическую; термическая обработка заготовки.

Операция охлаждения внутренней поверхности подложки (трубы) со скоростью 20-200 С/с . до температуры

0, -0,,7 Т.пл. осуществляется на второй стадии., а именно в процессе переноса заготовки. Именно этот

10 период является одним из ответственных за образование трещин в намороженном слое. Особенно четко это проявляется применительно к намораживанию такого хрупкого материала

15 как ферросилид.

Процесс наморажинания ферросилидом заготовки из стали 25 (д„ н снап р, — 50 мм; У = 1000 мм) осуществляли в специализированной индукционной

2О печи при 1240-1230 С 25 с.

Толщина намороженного слоя 5-7 мм по высоте.

В процессе переноса трубы из плавильной печи в термическую произ25 водили охлаждение внутренней поверхности стальной заготовки с ра"-личной скоростью за счет естественного охлаждения и принудительного; последний достигается подачей хладагентов (воздух, углекислый газ, вода, жидкая углекислота) внутрь трубы.

Полученные результаты приведены. в таблице: (скорость охлаждения замеряли зачеканенной термопарой в теле отливки глубиной 0,1 мм).

Предложенный способ устраняет образование трещин в намороженном слое за счет обеспечения его свободной усадки.