Способ получения заготовок

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к методам получения слитков-заготовок для последующей обработки их давлением. Цель изобретения - снижение трудоемкости ковки и себестоимости заготовок. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения заготовок, включающем формирование слитка 4 путем заливки металла в полость изложницы и дальнейшую его обработку давлением, используют изложницу с равномерно расположенными по ее внутренней поверхности металлическими штангами диаметром 0,01-0,03 и шагом 0,03-0,3 среднего диаметра полости, а деформирование слитка 4 при последующей обработке давлением производят в два этапа: на первом этапе осуществляют обжатия продольных участков 5 слитка 4, расположенных между штангами, а на втором этапе - участков 6, расположенных в области штанг с обжатием H<SB POS="POST">2</SB>, определяемым из соотношения H<SB POS="POST">2</SB>=(0,2-0,6)H<SB POS="POST">1</SB>, где H<SB POS="POST">1</SB> - величина обжатия на первом этапе. Кроме того, используют полые металлические штанги, которые заполняют легкоплавким материалом. Можно также использовать штанги из металла с пластическими характеристиками, в 1,2-1,5 раза превышающими пластические характеристики металла слитка. 2 з.п. ф-лы., 4 ил., 1 табл.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 22 0 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4456426/27-02 (22) 03.05.88 (46) 30.12.90. Бюл. N 48 (72) С.И.Жульев, С.A.ÃëóxîB, Н.И. Кулешов, В.Д. Арефьев, А.В.Пакало, А.Ю.Петунин и В.В.Данилин (53) 621.746.046(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1088868, кл. В 22 0 7/00, 1984. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК. (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к методам получения слитковзаготовок для последующей обработки их давлением. Цель изобретения — снижение трудоемкости ковки и себестоимости заготовок. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения заготовок, включающем формирование слитка 4 путем заливки металла в полость изложницы и дальнейшую его обработку давлением, исЯЛ«, 1616761 À1 пользуют изложницу с равномерно расположенными по ее внутренней поверхности металлическими штангами диаметром 0,01—

0,03 и шагом 0,03 — 0,3 среднего диаметра полости, а деформирование слитка 4 при последующей обработке давлением производят в два этапа: на первом этапе осуществляют обжатия продольных участков 5 слитка 4, расположенных между штангами, а на второй этапе — участков 6, расположенных в области штанг, с обжатием Hz, определяемым из соотношения Н = (0,2 — 0,6) Н1, где H — величина обжатия на первом этапе.

Кроме того, используют полые металлические штанги, которые заполняют легкоплавким материалом. Можно также использовать штанги из металла с пластическими характеристиками, в 1,2 — 1,5 раза превышающими пластические характеристики металла слитка. 2 з.п.ф-лы, 4 ил, 1 табл.

1616761«

1 г

26

4(q5

Изобретение относится к черной металлургии, в частности K производству стали, и может быть использованс при отливке со

СТЯЛЬНЫХ СЛИТКОВ ЗЯГОТС«ВОК ДЛЯ ПОСЛЕI,">«Ющего передела на радиально-коночных машинах.

Цель изобретения — снижение трудоемкости ковки и себестоимости заготовок, На фиг, 1 представлен". изложница дл-л заливки металла; на фиг, 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема обжатий слитка при обработке давлением; на фиг. 4 — вариант изготовления заготовки с применением полых штанг, Способ осуществляется следу«ощим образом.

На поддон 1 устанавлива«от цил««««дрическую изложницу 2; имею. цую внутрен:-iiQiQ полость с поперечным сечением в виде окружности. Внутри изложницы pBBHQM8pHQ по периметру располагают макрохолодильники в виде металлических штанг 3 вдоль образующей полости. Для фиксации ш анг

3 в изложнице 2 можно использовать диаметральные распорки в верхней и нижней частях изложницы (не показаны).

В дальнейшем после заливки изложницы расплавом и стрипг«ерования слит(>«< 4 после нагрева до ковочной температуры подвергают обработке давлением, сначала осуществляют обжатия HB величину Н1 продольных участков 5 слитка, распо«ложен ных между штангами 3, а на втором этапе осуществляют обжатия участков 6 слитка, расположенных в области штанг 3 с величиHой обжатия Hz =- (0,2 — 0,6) Н1.

Неравномерный по периметpу теплоотВОД ОТ ПОВЕРХНОСТ«А СЛИТКЯ И фОРМИГ«ОВЯНИ .:: его каркаса обеспечивается зя сче1 взаимодействия расплавлено;0 M8! B nB . Ii:".8тяллическими штднГями, I

РОЛЬ МаКРОХОЛОДИЛЬНИКВ. ЛГИ -:BnËÂr: . M8талла с момента взаимодейс-- ",я >;идкой стали со стенками изло>кницьi ia ее поверхности начинается рост рввноосных .;-ристалликов. При этом в зоне расплавления металлических штанг 3 (штанги могут расплавляться частично) создается зона локального переохлаждения, в коrQpcë движение фронта кристаллизации происходит с заметным опережением. Зто позвог«яет создать корочку слитка 4 переменной толщины (аналогично слиткам с ребристой поверхностью) с правильной круглой наружной поверхностью, В дальнейшем с разв«и. тием зоны столбчатых кристаллов в слитке происходит замедление скорости кристаллизации и одновременное выравнивание температуры по всему жидкому остатку.

Указанное расположение. L!«BHI 3 обеспечивает равномерное чередование участ-. .<ов, где скорость роста прочностных свойств корочки несколько больше скорости роста ферростатического давления и нескомпроментироьанных термических напряжений на нее. Зтим обеспечивается снижение трещинообразоВания.

Зкспериментально установлено, что при использовании штанг диаметром боль:! 8 0.,03 диаметра полости изложницы (при использовании изложницы конической фсрмы берут средний диаметр) в поверхностном слое заготовки остаются крупные

Остятки нерасплаВиВшихся LLITBHI, что приВодит к повышенному расходу металла при удаленAN в отход Г«оверхностно о слоя загстонки в «роцессе мехобработки, Применение штанг диаметром менее

0,01 диаметра полости изложницы приводит к бы -,рому расплавлению указанных ш ганг до момента образования корочки дос«аточной торщины, способной противостоять феррос;-= тичс".скому давлению, Использование металлических штвнг на рас.".таянии друг О! друга более 0,3 среднего диаметра полости пр«иводит «< образованию относительно протяженных участков тонкой

:<орочки, «то ведет к ее прорыву и образованию .рещин.

Применение штанг HB расстоянии vi8

«-ее 0,03 среднего диаметра полости необос0BBHHQ повышает cTQNMGQ rb clloc06B без замстнс го увеличения квчес вя слитка.

Полу «8! «ные « аким оорвзом слитки наиОолее целесообразно испольэоват как заготовки под радиально-«

Имея .-Свви..«ьную круговую форму, они максимально прио",« .>;<8íû к необходимой формg зa QTQBI(I? дплг ДЯн ИQrQ QbQjagÄQВBHия i UTQ

ПОзВоля(-..; ис«<лю -:ить иэ T8>(HQ>«Qr«I-:ескоГО цикла производства Ho«<0= ня PKV: такие

llIper4BBг/ИT8nl=:êü.8 операци«/,, кяк закaiivB цапфы .-«од па- рон и биллетироввние (обкатку, T,å, г;олучение круглого сече«-«ия).

Деформ«;роввние полученных предпагаемым способом слитков Qсуществляют в два этапа: HB первом этапа осуществляют обжатие продольных участков слитка 4, располо><енных между штангами 3, а на втором этапе — расположенных в Области штанг 3.

Такая схема деформации позволяет вытеснять металл штBHã в поверхнос-«ные слои заготовк««(этап ), Я íà ll этапе формировать из этого металла сравнительно тонкий слой путем выполнения последовательных rlðîходов с разовой степенью об>катия (0,2СЯ«Н;, где Н1 — Величина обжатия на первом этапе. Для определения пределов обжатия

HB втсром этапе были выполнены экспери1616761 менты в лабораторных условиях на свинцовых образцах.

Пример 1. Слитки иэ свинца марки

С1 помещены в цилиндрическую изложницу. диаметром 65 мм, Перед -аливкой металла 5 на внутренней поверхности изложницы устанавливали штанги из оловянной проволоки диаметром 1,0 мм в количестве 10 штук с шагом l9 4 мм, что составляет 0 3 диаметра полости. Полученные слитки в холодном со-. 10 стоянии (свинец при комнатной температу-. ре моделирует горячую деформацию металла) деформиоовали с обжатием продольных участков слитка между штангами шириной 12 мм и величиной обжатия 6 мм 15 (Н1 = 6 мм). На втором этапе обжимали участки слитка в области штанг в несколько проходов с различной величиной разового обжатия в пределах Нг = (0,1-0,7)Н1. Полученные данные приведены в таблице. Из 20 данных таблицы видно, что при разовом обжатии Н = 0,6 мм (п,1 таблицы) требуется 13 проходов по всей длине слитка, чтобы выровнять заготовку по диаметру. При этом толщина штанги после деформации практи- 25 чески остается беэ изменения по сравнению с п.2 таблицы и соответствует О, l мм, а количество проходов увеличилось в 1,9 раза.

При ковке стальных слитков, нагретых до ковочнойтемг ературы, это приведет косты-. 30 ванию слитка ниже минимально допустимой температуры, необходимости повторного нагрева, что существенно повышает трудоемкость изготовления заготовки. Таким образом, целесообразно выбирать разовое 35 минимальное обжатие на втором этапе Hz =

=0,2 Н . При H2 = 0,7 Н1 толщина штанги уменьшается очень незначительно, что приводит к значительной величине припуска на механическую обработку заготовки для уда- 40 ления металла штанги (см. таблицу, и, 7).

Таким образом, разовое максимальное обжатие слитка на втором этапе следует выбирать равным Н = 0,6 Н1.

С целью экономии металла штанги мож- 45 но изготавливать полыми. При этом уменьшается расход металла при механической обработке заготовки для удаления металла штанг, Штанги можно выполнять с малой тол- 50 щиной стенки, а для того чтобы стенки штанг при заливке металла слитка не расплавлялись, полости штанг заполняют легкоплавким материалом, например алюминием для стальных штанг. 55

Для того чтобы уменьшить отход металла в стружку при удалении металла штанг используют штанги из металла с пластическими характеристиками, в 1,2-1,5 раза превышающими пластические характеристики металла слитка, В этом случае толщина штанги после деформации уменьшается на

25 — 357 за счет равномерного распределения металла штанг по поверхности заготовки.

П р и M е р 2. Используют цилиндрическую изложницудиаметром внутренней полости 650 мм с равномерно расположенными по ее внутречней поверхности вдоль образующей ме,аллическими штангами диаметром-, 10 мм из стали с шагом между ними

194 мм, формируют слиток путем заливки жидкого металла (сталь 35ХНЗМФА) в полость изложницы. После кристаллизации и охлаждения слиток раздевают, нагревают до ковочной температуры 1200 — 1230 С и подвергают деформации в два этапа; на э,апе осуществляют обжатие величиной

60 мм на ширине участка 120 мм, расположенном между штангами; íà ll этапе обжимают участки в области штанг в три прохода с разовым обжатием 0,5 Н1.

Формула изобретения

1, Способ получения заготовок, включающий размещение в полости изложницы с поперечным круговым сечением полых макрохолодильников, заполненных легкоплавким материалом, заливку изложницы расплавом металла и последующую обработку слитка давлением, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения трудоемкости ковки и себестоимости заготовок, макрохолодильники размещают по периметру полссти изложницы с шагом, равным 0,03—

0,3 среднего диаметра полости изложницы, а обработку слитка давлением ведут двухстадийно с последовательным уменьшением величины обжатия на участках слитка, содержащих макрохолодильники, по сравнению с величиной обжатия на участках слитка, не содержащих макрохолодильников, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение величин обжатия на участках слитка, содержащих и не содержащих макрохслодильники, равно 0,2-0,6.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что чакрохолодильники используют в виде труб-с наружным диаметром, равным 0 01 — 0,03 среднего диаметра полости изложницы, лри этом соотношение относительного удлинения материала макрохолодильников и металла слитка равчо 1,2-1.5, 1616761

Нг, 0.6

1,2

1,8

2,4

3,0

3,6

4,2

1616761

Составитель Т.Королева

Редактор M.Öèòêèíà Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Заказ 4086 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Способ получения заготовок Способ получения заготовок Способ получения заготовок Способ получения заготовок Способ получения заготовок 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии и может быть реализовано при сифонной разливке спокойных и легированных марок стали

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к скоростной разливке металла в изложницы

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве при разливке кипящей стали

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам, предотвращающим образование брызг металла при разливке стали сифонным способом

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при отливке крупнотоннажных горизонтальных слитков

Изобретение относится к черной металлургии

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при отливке слитков

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении слитков в изложницах

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам разливки стали в изложницы с использованием защитных и экзотермических смесей

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам разливки стали в изложницы с использованием защитных и экзотермических смесей

Изобретение относится к способам изготовления слитков из низкоуглеродистой стали повышенной чистоты от газов и эндогенных неметаллических включений

Изобретение относится к производству стальных слитков, предназначенных для последующей прокатки

Изобретение относится к области металлургии, а именно, к способам разливки стали сифоном в изложницы

Изобретение относится к черной металлургии, а именно, к процессу легирования стали при разливке ее сифоном

Изобретение относится к литью металлов, предназначенному для последующего получения биметаллического проката

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литейным песчаным формам для получения мелких и средних отливок

Изобретение относится к производству стальных слитков, предназначенных для последующей прокатки

Изобретение относится к литейно-металлургическому производству, в частности к производству полых слитков
Наверх