Способ получения крупной стальной отливки

 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к технологии обработки расплава в жидком состоянии в литейной форме с использованием химических способов воздействия на поверхностный слой отливки. Цель изобретения - повышение качества стальной отливки. Повышение качества стальной отливки достигается тем, что после доливки в прибыльную часть формы порции жидкой стали на зеркало металла в прибьшьную часть литейной формы подают слой оксидов железа, а теплоизолятор вводят после расплавления слоя оксидов -железа. К моменту доливки первой порции жидкой стали в литейную форму толщина затвердевшего слоя стали увеличивается с одновременным повышением содержания углерода в оставшемся объеме стали. 2 табл. I (Л ts9 Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 22 D 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ к технологии обработки расплава в жидком состоянии в литейной форме с использованием химических способов воздействия на поверхностный слой отливки. Цель изобретения — повышение качества стальной отливки. Повьгшение качества стальной отливки достигается тем, что после доливки в прибыльную часть формы порции жидкой стали на зеркало металла в прибыльную часть литейной формы подают слой оксидов железа, а теплоизолятор вводят после расплавления слоя оксидов ,железа. К моменту доливки первой порции жидкой стали в литейную форму толщина затвердевшего слоя стали увеличивается с одновременным повышением содержания углерода в оставшемся объеме стали. 2 табл.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3846353/22-02 (22) 18.01.85 (46) 30.09.86. Бюл. У 36 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) Б. А. Рыбальченко, Н. И. Мурашов и В. И. Коваленко (53) 621.746.5(088.8) (56) Патент ПНР В 112740, кл. В 22 D 7/90, 1982.

Заявка Японии У 56-36363, кл. В 22 D 7/00, 1981.

Патент CPP У 68820, кл. В 22 D 7/00, 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРУПНОЙ СТАЛЬНОЙ ОТЛИВКИ (57) Изобретение относится к области литейного производства, в частности

„„SU„„1260108 А 1

1260108

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии обработки расплава в жидком состоянии в литейной форме с использованием химических способов воздействия на поверхностный слой отливки.

Цель изобретения — повышение качества стальной отливки.

Способ получения крупной стальной отливки осуществляют со следующей 10 последовательностью операций. "заливка в литейную форму жидкой стали, доливка в прибыльную часть литейной формы жидкой стали порциями с постепенно снижающимся содержанием углеро- 15 да; после каждой порционной доливки на зеркало жидкой стали в литейной форме подают слой оксидов железа, расплавление слоя оксидов железа; .после расплавления слоя оксидов желе- 20 за производят наведение слоя теплоизолятора.

Пример 1. При получении отливки типа шабота массой 100 т в литейную форму заливают жидкую сталь марки 25Л и íà ее поверхности в прибыльной части наводят слой теплоизолятора толщиной 100 мм, нижнюю половину которого составляет перлит, а верхнню асбестовая крошка.

Через 10 ч в прибыльную часть литейной формы через литник производят первую доливку жидкой стали марки

20Л и удаляют слой теплоизолятора, наведенный при заливке основной массы жидкой стали, На зеркало жидкой стали в прибыльной части литейной формы подают слой оксидов железа толщиной 50 мм, после расплавления которого наводят слой теплоизолятора 40 толщиной 100 мм, нижнюю половину которого составляет перлит, а верхнюю— асбестовая крошка.

Через 6 ч после первой доливки в прибыльную часть литейной формы че- 45 рез литиик производят вторую доливку жидкой стали марки 15Л и удаляют слой теплоизолятора, наведенный после первой доливки. На зеркало жидкой стали в прибыльной части ли ейной 50 формы подают слой оксидов железа толщиной 50 мм, после расплавления которого-наводят слой теплоизолятора толщиной 100 мм, нижнюю половину которого составляет перлит, а верхнюю — 55 асбестовая крошка.

Через 10 ч после второй доливки в прибыльную часть литейной формы

Таблица 1

Способ

Показатели

Извес ньЯ редлааемый

Марка основной массы жидкой стали

25Л

25Л

Марка жидкой стали первой доливки

20Л

20Л

Марка жидкой стали ,второй доливки

Марка жидкой стали третьей доливки

15Л 15Л

10Л 10Л

Бремя затвердевания отливки ч

Содержание углерода по месту отреза прибыли, %

1,1 0,4

Имеют- Дефекся де- тов нет фекты типа глубоких

Имеются ли дефекты по месту отреза прибыли трещин

Пример 2. При получении отливки типа шабота массой 150 т в литейную форму заливают жидкую сталь марки 25Л и на ее поверхность в прибыльной части наводят слой теплоизолятоуа толщиной 120 мм, нижнюю половину которого составляет перлит, а верхнюю - асбестовая крошка.

Через 12 ч в прибыльную часть литейной формы через литник производят первую доливку жидкой стали марки

20Л и удаляют слой теплоизолятора, наведенный при заливке основной массы жидкой стали. На зеркало жидкой производят третью доливку жидкой стали марки 1ОЛ и выполняют те же работы, что и после второй доливки.

В качестве оксидов железа используют FeO.

Сравнительные данные и показатели качества по использованию известного и предлагаемого способов получения

100-тонных отливок типа шабота приведены в табл. 1, 1260108

Продолжение табл 2!

Способ

Показатели

Марка жидкой стали четвертой доливки

10Л 103I

Время затвердевания отливки ч

Содержание углерода по месту отреза при шли, %

1,25 0,45

Имеются Дефекдефекты тов нет типа глубоких трещин

Таблица 2

Марка основной массы жидкой стали

25Л 25Л

Марка жидкой стали первой доливки

20Л 20Л

Марка жидкой стали второй доливки

15Л 15Л 55

10Л 10Л

Марка жидкой стали третьей доливки стали в прибыльной части литейной формы подают слой оксидов железа толщиной 60 мм, после расплавления которого наводят слой теплоизолятора толщиной 120 мм, нижнюю половину которого составляет перлит, а верхнюю— асбестовая крошка.

Через 10 ч после первой доливки в прибыльную часть литейной формы через литник производят вторую доливку жидкой стали марки 15Л и удаляют слой теплоизолятора, наведенный после первой доливки. На зеркало жидкой стали в прибыльной части литейной формы подают слой оксидов железа тол-15 щиной 60 мм, после расплавления которого наводят. слой теплоизолятора толщиной 120 мм, нижнюю половину которого составляет перлит, а верхнюю— асбестовая крошка. 20

Через 10,ч после второй доливки в прибыльную часть литейной формы через литник производят третью доливку жидкой стали марки 10Л и выполняют те же работы, что и после второй до- 25 ливки, Через 12 ч после. третьей доливки в прибыльную часть литейной формы производят четвертую доливку жидкой стали марки 10Л и выполняют те же ра-30 боты, что и после третьей доливки.

В качестве оксидов железа используют РеО.

Сравнительные данные и показатели качества по использованию известного 5 и предлагаемого способов получения

150-тонных отливок типа шабота приведены в табл. 2.

Известный Предлагаемый

Имеются ли дефекты по месту отреза прибыли

В результате того, что после каждой порционной доливки на зеркало жидкой стали в прибыльной части литейной формы подают слой оксидов железа, происходит их расплавление с разложением на железо и кислород. Железо переходит в жидкую сталь, а кислород преимущественно используется на окисление углерода, скапливающегося в избытке в прибыльной части отливки. При окислении углерода образуются газы СО и СО, которые выделяются из прибыпьной части отливки. В итоге содержание углерода в жидкой стали прибыльной части отливки снижается. При выделении газообразных продуктов реакции окисления происходит перемешивание жидкой стали, поскольку выделившийся объем газообразных продуктов многократно превышает объем жидкой стали. Так, например, при окислении одного килограмма углерода при температуре 1500 C выделяется более 10 м газа CO. Перемез шивание жидкой стали является благоприятным для уменьшения ликвации углерода.

Назначение слоя теплоизолятора в предлагаемом способе такое же, как и в известном. Отличием изобретения является последовательность действий, заключающаяся в том, что наведение

1260

Формула изобретения

Составитель И. Журина

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Шароши

Редактор Е. Копча

Тираж 757 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113635, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 5164!7

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В слоя теплоизолятора осуществляют после расплавления слоя оксидов железа, а не сразу же после доливки; жидкой стали. Этот признак является существенным, поскольку наведение слоя теплоизолятора ранее расплавления слоя оксидов железа приводит к смешению оксидов железа и теплоизолятора, в результате чего снижается эффективность воздействия оксидов железа на уменьшение содержания углерода г прибыльной части отливки.

Подача слоя оксидов железа на зеркало жидкой стали после каждой порци- 15 онной доливки жидкой стали также является существенным признаком. Затвердевание жидкой стали со стороны поверхности литейной формы начинается преимущественно с тем же составом 20 углерода, что получен при выпуске жидкой стали из металлургической печи, т.е. при этом не наблюдается ликвации углерода. К моменту доливки первой порции жидкой стали в литей- 25 ную форму толщина затвердевшего слоя

108 Ь стали увеличивается с одновременным повышением содержания углерода в оставшемся объеме жидкой стали, причем перед каждой последующей порционной доливкой объем жидкой стали в литейной форме уменьшается, а содержание углерода в этом объеме увеличивается.

Способ получения крупной стальной атлнвки, включающий заливку в литейную форму жидкой стали, доливку в прибыльную часть литейной формы металла порциями с постепенно снижающимся содержанием углерода, а затем введение теплоизолятора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества стальной отливки, после доливки в прибыльную часть формы порции жидкой стали на зеркало металла в прибыльную часть литейной формы подают слой оксидов железа, а теплоизолятор вводят после расплавления слоя оксидов железа.