Способ получения центробежнолитных чугунных труб

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик о>562379 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 30.03.76 (21) 2341127/02 с присоединением заявки— (23) Лр иопитет— (43) Опубликованно 25.06.77. Бюллетень ¹ 23 (45) Дата опубликования описания 16.09.77 (51) Ч.Кл.- В 22 D 13 02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.74.042 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. М. Двоски, С. М. Двоскин, В. Г. Иванов, В. А. Кореняко, А. В. Новодворский и А. П. Усачев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

ЦЕНТРОБЕ)КНОЛ ИТЫХ ЧУГУННЫХ ТРУБ

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к центробежному литью чугунных труб, .и может быть ислользовано,B ъруболитейном производстве.

В настоящее время более 70% чугунных труб отливается передовым центробежным способом — в водоохлаждаемые металлические формы. Быстрое охлаждение чугуйа в форме опособспвует поя влению на литых трубах пове рхно "тного отбела, для устранения которого трубы подвергаются высокотемпературному графитизи рующему отжиту в проходных термических печах в течение 25 — 50 мин.

Этот отжиг рассчитан на использование для литья труб чугуна определенного химического состава.

Для полного устра нения поверхностного отбела и получения качественных труб для литья используют чугун с повышенным содержан ием кремния (до 2,4%). Это в свою очередь ведет к применению iB ваграночной шихте большого количества дорогостоящих литейных чугунов (до 60% - от веса металлической шихты). Замена этих чугунов более дешевыми передельными чугунами приводит к увеличечию глубинны поверхностного отбела на трубах, который не устраняется отжигом (1).

Известен также способ центробежной отливки труб, заключающийся в заливке металла во вращающуюся металлическую охлаждаемую форму, охлаждечие внутренней пове рхности отливки, попеременное охлаждение наружной поверхности металлической формы с последующим извлечением отливки,из формы (2).

С помо.цью этого способа повышается стойкость металличеоких форм, но не улучшаются механические свойства труб и .не устраняется отбел на их наружной поверхности при увеличении в шихте дешевых передельных чугунов, позволяющих снизить себестоимость труб. Недостатком этого способа является также уменьшение скорости кристаллизации .угуна в период отключения водяного охлажления формы, которое приводит к снижению производительности центробежных маши н.

Цель изобретения — повышение механическ Ix свойств труб и уменьшение их себестоимости за счет увеличения в шихте доли лешевых гередельных чугунов.

Д: тягается это тем, что трубу извлекаюг из формы прн температуре 800 — 900 С и периодически охлаждают с на ружной поверх. ности ло 600 — 650 С за каждый период со снлжечием температуры отливки на 30 — 70 С.

В практике производства чугунных отливок для интенсификации ipañïàäà цементита в отбеленном слое используется кратковременная закалка отливок. Согласно этому отлитая трузо оа с температурой 800 — 900 С непосредствен562379

Формула .изобретения

Составитель Г. Борисов

Техред Н. Сметанина

Корректор В. Гутман

Редактор Е. Полионова

Заказ 539/1410 Изд. ¹ 78 Тираж 995 11одппсное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Тип, Харьк. фил. пред. «Патент» но после извлечения из металлической формы подвергается периодическому охлаждению ее наружной отбе,BBHiHQH |поверхности водовоздушной, паро воздушной смесью или иными хладагентами. При этом |наружный слой трубы после кратковременного охлаждения до температуры конца структурных превращений

600 — 650 С нагревается под действием тепла внутренних слоев трубы, затем вновь охлаждается хладагентом до этой же температуры.

При каждом таком охлаждении температура всей трубы понижается на 30 — 70 С. Периодическое охлаждение ведут,до тех пор, пока труба не остынет до температуры 600 — 650 С.

Таким образом, .количество циклов охлаж- 15 дения определяется первоначальной температурой извлекаемой из формы грубы (800—

900 С), толщиной стен к и отл иваемой трубы (определяемой сортаментом) и расходом хладагента, кото|рый с учетом массы отливаемой тру бы изменяется, например, для водовоздушной смеси от 0,1 до 0,5 гlсм наружной поверхности трубы. Частота периодичности охлажде1н ия определяется временем, неооходимым для охлаждения наружной поверхности трубы до 600 — 650 С .и последующего нагрева ее за счет в нутреннего тепла до выравнивания температу1ры во всех, слоях трубы.

Попеременное воздействие нагрева и охлаждения отбеленной поверхности приводит к

«расшатыванию»,и распаду ка|рбидов, что существен но ускоряет процесс графитизаци и и устранен не отбела, и тем самым позволяет повысить механические свойства труб и увеличить в шихте долю передельных чугунов.

П р и м е:р. В ваграночной шихте половина литейного чугуна заменяется передельным чугуном, в,результате чего шихта состоит из

40% литейного и 40% передельного чугуна 4О (обычная шихта содержит до 60 литейного и до 20% передельного чугуна). При проведении экспериментов установлено, например, что трубы диаметром 200 лд1, отливавшиеся из опытного чугуна, имели даже после отжига остаточный поверхностный отбел глубиной до

2 мм, который обусловил черезмерную твердость (250 — 270 НВ вместо 230 НВ согласно

ГОСТУ 9583 — 61), низк ие механические свойства (модуль кольцевой прочности менее

40 кг/лм ), и были за бракованы. Опытные трубы, отливавшиеся из того же чугуна, но подвергавшиеся периодическому охлаждению до температуры 600 — 650 за каждый период во довоздушной смесью с расходом 0,3 гlсм наружной поверхности труб, после отжига отбела на наружной поверхности не имели, характер изовались поверхностной твердостью

205 — 225 НВ и кольцевой прочностью

47 — 51 кгlлм, т. е. полностью отвечали требованиям станда рта.

Предлагаемый способ значительно снижает себестоимость труэб и ваграноч ной шихты (за счет увеличения в ней доли передель.ных чугунов) и в то же время повышает механичес кие свойства труб и производительно=ть центробежных машин.

Способ получения центробежнолитых чугунных труб, включающий заливку металлом формы, кристаллизацию грубы и извлечение ее из формы, от л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения механических свойств труб и уменьшения их себестоимости, трубу извлекают из формы при 800 — 900 С и периодически охлаждают с наружной поверхности до

600 — 650 С за каждый период со снижением температуры отливки на 30 — 70 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Иванов В. Г. и Шинн В. Г. «Прогрессивная технология п роизводства чугунных труб», М., Машиностроение, 1969, с. 53.

2. Авторское свидетельство СССР № 419303, М. Кл. В 22 D 13/02, 1974 г. (прототип).