Устройство для вибрационной обработки расплавленного металла

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для вибрационной обработки расплавов металлов. Цель изобретения - повып ение фпзико- 1механических свойств метал.чов. Устройство содержит вибровозбудитель, плиту для крепления вибровозбудителя и формы для металла , закрепленные на одном конце торсиона, другой конец которого л естко соединен с основанием. Жесткость торспона изменяется регулировочной шайбой. Црименение жестко закреп-ленного торсиона с ре гулировочной шайбой части вертикальпые колебания в обрабатываемом расплаве, что обеспечивает повышение плотности металла с 7.102 до 7,199-7,217 г/слг , а также увеличивает 6s и НВ в 1,14- 1,3 раза. 1 з.н. ф-лы, 1 ил., 1 табл. оо о о оо 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1360889 ио 4 В 22 Р 27/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4100299/31-02 (22) 31.07.86 (46) 23.12.87. Бюл. ¹ 47 (71) Московский вечерний металлургический институт (72) И. Ф. Гончаревич, М. И. Гладков, А. С. Аверин, Ю. А. Балакин и А. С. Козыревич (53) 621.746.588 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 679311, кл. В 22 D 27/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВЛЕННОГО

МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для вибрационной обработки расплавов металлов.

Цель изобретения — повышение физикомеханических свойств металлов. Устройство содержит вибровозбудптель, плиту для крепления вибровозбудителя и формы для металла, закрепленные на одном конце торсиона, другой конец которого жестко соединен с основанием. Жесткость торспона изменяется регулировочной шайбой. Применение жестко закрепленного торспона с ре гулировочной шайбой части вертикальные колебания в обрабатываемом расплаве. что обеспечивает повь|шенпе плотности металла с 7.102 до 7,199 — 7,217 г см, а также увеличивает б, и НВ в 1,14- 1,3 раза. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1360889

Обрабатываемый

Режим обработки

6, МПа

НВ Плотность, р г/см

Частота, Амплитуда, Гц мм

Устройство сплав

Известное Не более 30 0,20-0,50 Чугун СЧ20 150

167

7,099

7,087

7,102

7,090

149

162

162

165

167

160

Предлагаемое

40-90

0,04-0,14 Чугун СЧ20 192

7,217

7,199

7,203

7,210

197

197

195

195

195

195

197

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке устройств для виброобработки расплавов металлов.

Цель изобретения — повышение физико-механических свойств металлов. 5

Сущность изобретения заключается в применении вертикального жестко закрепленного торсиона между основанием и вибровозбудителем с формой для металла. Жесткость торсиона регулируется шайбой, установленной между основанием и плитой с вибровозбудителем.

Применение жесткого торсиона практи.ески исключает колебания устройства в вертикальном направлении, а возникающая интенсивная вибрация в горизонтальной 15 плоскости способствует более эффективному перемешиванию и циркуляции расплава металла, удалению газов, всплыванию неметаллических включений, уплотнению и измельчению литой структуры, что приводит к повышению физико-механических свойств.

Применение шайбы для изменения жесткости торсиона позволяет легко регулировать параметры колебаний устройства, дает возможность настройки системы на необходимые режимы работы (дорезонансный, ре- 25 зонансный, зарезонансный), что повышает эффективность воздействия вибрации на расплав.

На чертеже изображена схема устройства для вибрационной обработки расплавленного металла. 30

Устройство состоит из пневматического вибровозбудителя 1, формы 2 для металла и плиты 3, которые жестко закреплены на торсионе 4. Другой конец торсиона 4 неподвижно закреплен на основании 5, На торсионе 4 расположена шайба 6 для измене- 35 ния величины жесткости торсиона. Форма

2 для металла крепится к плите 3 посредством болтов 7. Для подачи сжатого воздуха к вибратору используется шланг 8.

Устройство работает следующим образом.

Г1ри подаче сжатого воздуха через шланг

8 в вибратор 1 в нем возникает центробежная сила, которая приводит устройство в колебательное движение в горизонтальной плоскости. Форма 2 с металлом колеблется таким образом, что происходит циркуляция расплава по круговой и эллиптической траекториям. Наиболее эффективный режим обработки устанавливается в зависимости от места расположения шайбы 6 на торсионе 4, которая изменяет жесткость торсиона.

Орииер. Предложенное устройство было использовано для вибрационной обработки расплава чугуна СЧ 20 как в тигле, так и при изготовлении реальных отливок заготовок горловых колец для стеклоформующих машин. Чугун марки СЧ 20 выплавляли в вагранке, из ковша заливали в тигель или форму из ХТС, установленные на плите 3 устройства. В иброобработку проводили по экспериментально подобранному режиму (частота 40 — 70 Гц, амплитуда

0,04 — 0,14 мм, ускорение не было 8,8 и/с, время обработки 1 — 3 мин).

Из полученных слитков изготавливали пятикратные гагаринские образцы для определения предела прочности чугуна. Твердость НВ определяли стандартным способом, плотность — методом гидростатического взвешивания. Результаты сравнивали со свойствами металла, обработанного на известном устройстве.

Полученные результаты приведены в таблице.

Физико-механические свойства

1360889

Формула изобретения

Р

Сжптый ФояУух

Составитель Н. 1(осторной

Редактор Г. Гербер Текред И. Верес 1(орректор Л. Тяско

Заказ 5780/15 Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 1,5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, 1ë. Прот ктная, 1

Из представленных данных видно, что свойства чугуна, полученного при обработке расплава на предлагаемом устройстве, выше (в 1,14 — 1,3 раза), чем полученные при обработке чугуна на известном. Это произошло за счет создания вынужденной комбинированной циркуляции расплава в форме под действием вибрации в горизонтальной плоскости. П ри этом происходил а интенсификация процессов удаления газов и всплывания неметаллических включений, существенное измельчение графита пластинчатой формы 1с 6-го до 4-го балла по ГОСТ

3443 — 77) и уплотнение металла. Это, в свою очередь, дает возможность повысить качество отливок и сократить брак по пористости.

1. Устройство для вибрационной обработки расплавленного металла, содержащее литейную форму, размещенную на плите с

5 вибровозбудителем, и основание, отличающееся тем, что, с целью повышения физикомеханических свойств металла. оно снабжено вертикально расположенным торсионом, причем вибровозбудитель закреплен на

10 его верхнем торце неподвижно, а нижний конец торсиона установлен на основании.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что торсион снабжен шайбой для регулирования жесткости.