Способ получения камнелитых труб

 

Изобретение относится к производству камнелитых труб. С целью повьппения прочности и снижения истираемости изделий камнелитые трубы получают путем заливки петрургического расплава во вращающийся кокиль центробежной установки последукяцего формирования отливки с принудительным охлаждением ее внутренней поверхности и термической обработки. Внутреннюю полость отливки охлаждают с интенсивностью 500-700 и i одновременно деформируют ее с помощью водоохлаждаемого медного цилиндра. Внутренняя поверхность трубы находится в вязкопластическом состоянии. Давление цилиндра на внутреннюю поверхность увеличивают с понижением температуры материала от 0,2 до 2 МПа. Предел прочности при сжатии полученных изделий 4000-4550 кгс/см , при изгибе 600-700 кгс/см, потери массы при истирании 0,017-0,022 г/см 1 табл. i (Л СО 00 со ел 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

По 4 В 28 В 1/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3753109/29-33 (22) 18.06.84 (46) 30.08.87. Бюл. 9 32 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) И.И. Быков, Н.И. Буровский, В.Л. Попов и Г.В. Ефимов . (53) 666.199(088.8) (56) Липовский И.Е. и др. Основы петрургии, M. Металлургия, 1972, с.170176.

Хан Б;Х. и др. Технологические режимы получения центробежных труб диаметром 200 мм, длиной 1,5 м из расплавов на основе базальта.—

В кн.: Теория и практика производства камнелитых труб, Алма-Ата, 1972, с. 14-23. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАИНЕЛИТЫХ

ТРУБ (57) Изобретение относится к производству камнелитых труб. С целью

„„SU„, 33583 А1 повьппения прочности и снижения истираемости изделий камнелитые трубы получают путем заливки петрургического расплава во вращающийся кокиль центробежной установки последующего формирования отливки с принудительным охлаждением ее внутренней поверхности и термической обработки. Внутреннюю полость отливки охлаждают с интенсивностью 500-700 Вт/м К и одновременно деформируют ее с помощью водоохлаждаемого медного цилиндра.

Внутренняя поверхность трубы находится в вязкопластическом состоянии.

Давление цилиндра на внутреннюю поверхность увеличивают с понижением с температуры материала от 0,2 до

2 ИПа. Предел прочности при сжатии получеииьсс изделик 4000-4550 кгс/смз, при изгибе 600-700 кгс/смз, потери С» массы при истирании 0,017-0,022 г/см :

1 табл.

1 1333583 2

Изобретение относится к камнелитейному производству и может быть использовано при массовом изготовле нии камнелитых труб.

Целью изобретения является повышение прочности и снижение истираемости иэделий.

Сущность способа заключается в создании благоприятных условий для формирования структуры материала, обеспечивающей достижение высоких эксплуатационных свойств, за счет интенсивности процесса затвердевания внутренней поверхности трубы путем равномерного, регулируемого рхлаждения ее внутренней полости по всей длине трубы. Это достигается за счет охлаждения полости камнелитой трубы с интенсивностью в пределах

500-700 Вт/м К и одновременного деформирования затвердевающей поверхности трубы в интервале вяэкопластического состояния камнелитого материала при давлении 0,2-2MIIa при линейном увеличении его с понижением температуры поверхности полости.

Интенсификацию процесса затвердевания внутренней поверхности трубы наиболее целесообразно проводить в интервале вяэкопластического состояния камнелитого материала. В этом интервале происходит кристаллизация петрургического расплава с выделением моноклинного пироксена. Остаточная стеклообраэная фаза обладает существенными неупругими свойствами, придающими всему литому материалу в целом вязкопластическое состояние. . Это позволяет деформировать материал отливки, устранять волнистость внутренней поверхности трубы. Снижение температуры и переход камнелитого материала в вязкоупругое состояние . резко уменьшают неупругие характеристики стеклообразной фазы, при этом каменное литье значительно труднее деформируется и не происходит формирование гладкой поверхности.

Более высокий интервал температур, в котором стеклообразная фаза облаЗ0 ра на стенку трубы увеличивают и при

»950 С его доводят до 2 МПа. Продоло

50 дает вязкотекучими свойствами, не пригоден для определения операции по деформированию материала внутренней поверхности трубы так как стеклообразная фаза в этом реологическом состоянии прилипает к поверхности охлаждающего устройства.

Пример . Получение камнелитых труб 400 мм с толщиной стенки

40 мм из расплава на основе базальта. о

Петрургический расплав при 1270 С заливают во вращающийся кокиль центро бежной установки, Через 2 мин после начала формирования отливки при температуре внутренней поверхности трубы 1070 С (температуру замеряли ордометром) в ее полость вводят медный водоохлаждаемый цилиндр.

Цилиндру придают вращение за счет трения об охлаждающуюся поверхность трубы. Коэффициент теплоаккумуляционной способности материала цилиндра равен около 35 10 Вт с /м К.

Медный цилиндр прижимают к внутренней поверхности камнелитой трубы с усилием, создающим давление 0,2 МПа.

По мере понижения температуры поверхности отливки давление медного цилинджительность воздействия охлаждающего устройства на внутреннюю поверхность трубы составляет 1,5 мин, а общее время формирования отливки — 4,5б мин. Термообработку всех отливок проводили в камерной печи по режиму: температура рабочего пространства о печи в момент загрузки отливок á50 С; о подъем температуры до 900 С со скоростью 20 град/мин; кристаллизация при 900 С в течение 30 мин; охлажо дение до 700 С со скоростью 80 град/ч; выдержка при 700 С 25 мин; снижение

О температуры печи до 550 С со скорос-: тью 40 град/ч. Дальнейшее охлаждение отливок производят вместе с печью.

В таблице приведены примеры конкретного осуществления способа, результаты излучения состояния внутренней поверхности отливки, строение литого материала и его свойства.

13335ВЗ

СостояИнтенсивность теплоотВремя охлажОбщее время формирования, мин

ФФ п/п ние внутренней поверхности трубы дения, мин

Потери массы при истирании, r/c ™ вода, Вт /м2. К при при сжатии изгибе

6000 О, 022

1,5 6

1 500

Ровная, без ÌÍH и волнистости

700 О, 017

2 600

1,5 5

То же

4,5

650 О, 020

3 700

1,5

То же.

4 400

3 5 7

Ужимины, рванины, чешуйча500 0,035 тость, волнис тость

Применение способа позволяет устранить дефекты внутренней поверхности отливки, а именно рванины, трещины, волнистость и чешуйчатость

Тепловые условия формирования отливки позволяют получить равномерное микрокристаллическое строение лирочностные свойства питого материала

Строение литог материала Предел прочности кгс/см

Перисто-звездча- 4000 тые образования пироксена размером до 30 мкм; свободная стеклофаза 207

Перисто-звездча- 4550 тые образования пироксена размером до 30 мкм; свободная стеклофаза 157

Сферолитовые 4 100 и перисто-звездчатые образования пироксена размером до

20 мкм; свободная стеклофаза

257

Неравномерное по 3урр длине и диаметру строение отливки; отдельные участки слагаются дендритными образованиями пироксена размером 15-50 мкм; свободная стеклофаза 357., имеются участки с повьппенным (до 507) количеством стеклофазы того материала, обладающего повы- . шенными механическими свойствами.

55 При этом за счет уменьшения времени формирования отливки повьппается на 20-307. производительность процесса получения труб. Получение бездефектной внутренней поверхности

1333583

Формула изобретения

Способ получения камнелитых труб, включающий заливку петрургического расплава во вращающийся кокиль

Составитель А. Заславская

Техред H. îïîâè÷ Корректор В,Бутяга

Редактор М. Келемеш

Заказ 3913/17 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 трубы способствует снижению гидравлического сопротивления движению транспортируемого по трубопроводам материала. Кроме того, отпадает необходимость в сооружении добавочных насосных подстанций, обеспечивающих создание необходимого напора, что имеет место при эксплуатации труб, изготовленных известным способом.. центробежной установки, формирование отливки с принудительным охлаждением ее внутренней поверхности и

5 термическую обработку изделия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности и снижения истираемости изделий, внутреннюю полость отливки охлаждают с интенсив1ð ностью 500-700 Вт/м -К с помощью водоохлаждаемого медного цилиндра, прижимая его к внутренней поверхности трубы в интервале вяэкопластического состояния материала, причем давление

1В линейно увеличивают с понижением температуры материала от 0,2 до, 2 МПа.