Способ защиты поверхностного слоя отливок от обезуглероживания

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»1730452 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено090377 (21) 2460316/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритег

Опубликовано 300480. Бюллетень МЯ16

Дата опубликования описания 300480

В 22 С 9/12

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и открытий (53) УДК 621. 744.

37 621 74.045(088.8) (72) Авторы изобретения

Б.A. Кириевский, В.С. Шуляк, В.П. Кораблин, Н.В. Шипулин.

В.П. Марфунин и A.È. Журавлев (71) Заявитель

Институт проблем литья AH Украинской CCP (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ

ОТЛИВОК OT ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЯ

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в литейных цехах, где применяется технология литья стальных деталей в формах, полученных по выплавляемым моделям.

Существенный недостаток литья по. выплавляемым моделям — образование на стальных отливках обезуглероженного слоя. Причем, глубина обезуглероженного слоя может достигать 1-2 мм и зависит от технологических параметров отливки и,,прежде всего, температуры заливаемого металла, времени 15 эатвердевания отливки в форме. Обезуглероживание металла. происходит за счет взаимодействия кислорода с поверхностным слоем отливки. Кислород (воздух) может поступать в полость 20 формы через ее пористую корку, засасываясь вместе со струей металла в стояк при заливке, или адсорбироваться на частицах материала.

Известен способ защиты поверх- 25 ностного слоя отливок от обезуглероживания, заключающийся в создании соответствующей атмосферы путем ввода в наполнитель порошка карбюризаторов.В качестве карбюриэаторов испольэуют различные наполнители,обычно угольно-содовые (1).

Однако зти способы не нашли широкого распространения иэ-за нестабильности действия карбюризаторов и нетехнологичности процесса.

Известен способ уменьшения обезуглероживания отливок в керамической форме, при котором с целью улучшения качества за счет уменьшения их обезуглероживания. углеродсодержащий материал засыпают одновремено в окружающие керамическую форму по всей высоте специально предусмотренные полости (2).

Однако при добавке более 10Ъ графита резко ухудшается качество отливки.

Известен также способ по которому для предотвращения поверхностного обезуглероживания отливок уменьшают температуру заливаемой стали (3).

Этот метод не может быть применен для тонкостенного литья. В производственных условиях уменьшать температуру заливки трудно,так как иэ одного ковша заливается несколько десятков форм.

Наиболее близким к предлагаемому является способ удаления воздуха

730452

1з керамической формы за счет продувки инертного газа до или после заливки через форму (4).

Однако этот способ не обеспечивает минимальную величину обезуглероженного слоя, усложняет технологию процесса и конструкцию устройства, используемого для его осуществления.

Цель изобретения — уменьшение толщины обезуглероженного слоя отливки.

11оставленная цель достигается тем, что керамическую оболочку обрабатывают газом элегаэом сразу после удаления из нее выплавляемой модели и производят последующую прокалку.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. 15

Из полученной по общепринятому технологическому процессу керамической оболочки вытапливаются модели, затем прогретую керамическую оболочку обрабатывают элегазом, 20 который заполняет как внутреннюю полость оболочки (объем отливки), так и пространство в промежутках между зернами наполнителя последнего слоя. После чего корку заформовывают в опорный наполнитель, прокаливают при 800 С и заливают металлом.

Способ опробуют при литье отливок из стали 50 л весом 45-650 г при 1700-1720 C. 30

Отливки изготавливают по следующей технологии.

Модели погружают в суспенцию на основе этилсиликата с последующей обсыпкой. В состав обсыпки последнего слоя вводят глиноземистый шамот бина обезероженного я, мкм отвердость, кг/мм

Спос

Предлагаемый 325, 354, 354, 307, 296, 354, 317, 354

Известный 188, 236, 307, 114, 236, 183, 317, 325

0,1

0,6 ческую оболочку обрабатывают газом

-элегазом сразу после удаления из нее выплавляемой модели и произво50 дят последующую прокалку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Харбюризатор ГОСТ 5535-50

55 или ГОСТ 2407-51.

2. Авторское свидетельство СССР

9 435893 кл. В 22 С 9/04, 1974.

3.. Giesserei 1962, 49, Ф 15, 421-422.

4. Патент Австрии 9 286517, кл. В 22 С 1/00, 1970.

ЦНИИПИ Заказ 1415/3 Тираж 889 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул ° Проектная, 4

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить номенклатуру специзделий, получаемых методом литья по выплавляемым моделям, уменьшить припуск на обработку изделий и снизить трудоемкость обработки.

Формула изобретения

Способ защиты поверхностного слоя отливок от обезуглероживания, получаемых в керамических формах по выплавляемым моделям, путем обработки,керамической оболочки газом, о т. л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения толщины обезуглероженного слоя отливки, керамии хлористый кальций (20%) дисперсностью 1,2-3,5 мм. Сушка огнеупорного покрытия осуществляется в течение

3 ч при 24 2 С. Затем при 125 С удаля1т модельный состав.

Прогретую корку погружают в элегаз, находящийся в металлической емкости. Последняя заполняется из баллона с элегазом. Затем корка заформовывают в опорный наполнитель,прокаливают в теиение 4,5 ч при 800ОC и заливают сталью 50 л при 1710ОC.

Заметных выделений газа при прокаливании формы в объеме печи не обнаруживается. После прокаливания оболочки при 800ОС газ элегаз соединяется с магнием (кальцием), образуя плотную пленку МдГ, которая препятствует проникновению через нее кислорода (воздуха). Элегаз, находящийся в полости формы, частично разлагаясь с выделением фтора, препятствует окислению поверхности отливки и попаданию воздуха при заливке (засасывании), т. е. одновременно устраняется возможность попадания воздуха как через корку, так и через литниковую систему.

При 800ОС элегаз термически устойчив. Поэтому температура прокалки форм уменьшается до температур ниже 800 С. Глубина обезуглероженного слоя определяется металлографически и по данным микротвердости.

В таблице приведена зависимость глубины обезуглероженного слоя от микротвердости.