Способ получения отливок

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при разливке металла в изложницы. Цель изобретения - улучшение качества отливок за счет уменьшения поверхностных дефектов и повышение срока службы отливок. Способ включает заливку металла в литейную форму и обработку его в процессе кристаллизации вибрацией. При этом обработки вибрацией начинают в момент заливки в литейную форму 15 - 20% общей массы заливаемого металла, а после заливки каждой последующей порции металла, равной 20 - 25% общей заливаемой массы расплава, амплитуду колебаний уменьшают, выбирая равной A=K<SP POS="POST">.</SP>(M<SB POS="POST">об</SB>/M<SB POS="POST">з</SB>), мм, где K - эмпирический коэффициент, равный 0,02 - 0,04 мм: M<SB POS="POST">об</SB> - общая масса заливаемого металла, м

M<SB POS="POST">3</SB> - масса залитого металла, т. Способ позволяет увеличить стойкость изложниц на 45%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Si)S В 22 0 7/00 27/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- Е. а3м

1Ьв 3 г,11 f 17 э 3 t, E;.

А = (0,02-0,04) 0, мм, ш) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П<НТ СССР

1 (21) 4405871 /31 -02

1 (22) 08.04.88 (46) 30.06.90. Бюл. Ф 24 (71) Донецкий политехнический институт и Донецкий металлургический завод им. В.И.Ленина (72) А.Н.Смирнов, Kl.Â.Петтик, В.Л.Пилюшенко, В.П.Следнев, Ю.Б.Бычков, Б.П.Крикунов, В.З. Болотинский, Т.В.Чернобаева, Н.Е.Шапиро, А.В.Ильин и А.В. Нехлюдов (53) 621.746.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 846091, кл. В 22 D 27/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 738752, кл. В 22 D 7/00, 1 980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при разливке металла. в изложИзобретение относится к литейному производству и может быть использовано при разливке металла в изложницы.

Цель изобретения — уменьшение поверхностных дефектов и повышение срока службы отливок.

Способ включает заливку металла в форму и вибрационное воздействие на него в процессе заливки на резонансной частоте, при этом вибрационное воздействие начинают в момент заливки в литейную Форму 1 5-20% общей массы заливаемого металла, а после заливки каждой последующей порции металла, равной 20-25% массы металла, амплитуду колебаний уменьшают, выбирая равной

„.80„„1574350 А1

2 ницы. Цель изобретения — улучшение качества отливок эа счет уменьшения поверхностных деФектов и повышения срока службы отливок; Способ включает заливку металла в литейную Форму и обработку его в процессе кристаллизации вибрацией. При этом обработку вибрацией начинают в момент заливки в литейную форму 15-20% общей массы заливаемого металла, а после заливки каждой последующей порции металла, равной 20-25% общей заливаемой массы расплава, амплитуду колебаний уменьшают, выбирая равной А = К.(m /m ), мм, где К вЂ” эмпирический коэфФициент, равный 0,02-0,04 мм; ш — общая масса заливаемого металла, м; m > вЂ,масса залитого металла, т. Способ позволяет увеличить стойкость изложниц на 45Х где m — общая масса отливки, т;

m — масса залитого металла, т.

Наложение вибрационного воздействия до заливки 15% общей массы заливаемого металла приводит к размыканию дна отливки, расплескиванию и разбрызгиванию металла. Брызги на поверхности формы становятся источником деФектов поверхности. "заливины", раковины" и шлаковые включения. Качество поверхности отливок снижается. Начало вибрационного воздействия после заливки 20Х общей массы заливаемого металла нецелесообразно, так как начинается процесс

1 574350

50

55 кристаллизации и в нижних слоях отливки качество поверхности будет заметно ниже, чем при формировании корки с вибрацией. На поверхности отливки образуется спай. Качество поверхности и стойкость отливки снижаются.

После заливки каждых последующих

20-25% общей массы металла изменяют амплитуду колебаний, причем ее выбирают равной (О, 02-0, 04), мм, m где m < — общая масса отливки, т;

m — масса .залитого металла, т.

При заливке металла масса отливки увеличивается, растет также уровень металла. В нижних слоях отливки идет процесс Формирования твердой корки и вибрация с амплитудой, постепенно уменьшающейся с увеличением объема заливаемого металла, не приводит к разрыву корки металла. На поверхности отливки отсутствуют трещины и поверхностные дефекты. Отсутствуют значительные остаточные литейные напряжения. Стойкость отливки возрастает. Изменение амплитуды при заливке металла менее 20% общей массы отливки не приводит к заметному повышению жидкотекучести, что отрицательно". сказывается на заполнении формы отливки. Изменение амплитуды при заливке металла более 25% общей массы отливки нецелесообразно, так как это приводит к образованию заливки и заворотов на поверхности отливки.

Амплитуда вибрационного воздейстшо8 вия менее 0,02 не обеспечивает

m1, создание интенсивных колебательных движений затвердевакщей массы и не способствует повышению жидкотекучести заливаемой массы металла. Образуются поверхностные дефекты, „возйикают. продольные и поперечные т рещины, приводящие к снижению качества структуры и повышению уровня остаточных напряжений.

Амплитуда вибрационного воздействия более 0,04 — Зприводит к раэm s

my рыву коркового слоя слитка или отливки. На поверхности образуются шлаковые включения, что снижает интенсивность теплоотвода, Качество

40 структуры ухудшается. Уровень остаточных литейных напряжений возрастает, стойкость отливки снижается.

Пример. Проводилась обработка изложниц типа 5,5 РС-111 с основными параметрами: масса изложницы

4,6 т; толщина стенок, мм — широкая грань 125/100 (в числителе и знаменателе данные соответственно для верхней и нижней частей изложницы).

В качестве материала для изложниц использовали доменный предельный чугун следунщего химического состава,%: С 4-4,2; Si 0,7-1,1; Nn 0,6-1,2, S до 0 04; P до 0,1 .

Комплект виброоборудования состоял из йреобразователя частоты

ПЧ-4-200-УЧ для плавного управления вибратором, строительного вибратора с регулируемым дисбалансом для создания механических колебаний, пульта управления для контроля режимов вибрации, струбцин для крепления вибратора, плиты и резиновых амортизаторов.

Вибратор при помощи двух струбцин жестко крепили к подцону, на который устанавливали Форму для иэложниць1.

Резонансную частоту определяли виброметром ПИ-1 9. Резонансная частота вибрации изложницы составляла около

48-50 Гц. Возмущающая сила 14 кН.

Воздействие на металл осуществля- лось на резонансной частоте, начиная с заливки 5-30% массы, а после заливки каждых последующих 1 0-35% массы металла изменяли амплитуду колебаний.

Амплитуду выбирали равной А = (0,005шо6

0,06) мм, где m - — общая масса

3. отливки т m — масса залитого меЭ Э талла. !

Параллельно проводили обработку изложниц в соответствии с известным способом, Частота вибрации изложницы была резонансной и составляла 4850 Гц. Амплитуду колебаний во время наложения вибрационного воздействия не изменяли.

Качество поверхности изложниц;. (отсутствие или наличие пригара, трещин и т.д.) оценивали визуально.

Среднее значение стойкости изложниц, полученных с обработкой по предлагаемому и известному способам, определяли по заводским данным за период около одного года работы.

1574350

Формула изобретения

Составитель F,. Гендлина

Редактор М.Петрова Техред М,Дидык Корректор Н.Король

Заказ 1744 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

В результате исследований было установлено, что наибольшая эксплуатационная стойкость изложниц и наилучшее качество поверхности достигается при вибрационной обработке по предлагаемому способу.

Данный способ получения отливок позволяет уменьшить поверхностные дефекты, а также повысить эксплуатационную стойкость изложниц до 145 заполнений сталью.

Способ получения отливок, включающий заливку металла в литейную форму и обработку его в процессе кристаллизации вибрацией, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения качества отливок sa счет уменьшения поверхностных деФектов и повыше-

5 ния срока службы отливок, обработку вибрацией начинают в момент заливки в литейную форму 15-20Х общей массы заливаемого металла, после заливки каждой последующей порции металла, равной 20-25Х общей заливаемой массы расплава, амплитуду колебаний уменьшают, выбирая равной

A Ê, мм

mo6

mp где К вЂ” эмпирический коэффициент, равный 0,02-0,04 мм, m — общая ма с са з аливаемого мео6 талл а, т;

m — масса залигого металла, т.