Способ непрерывного литья серого чугуна на машине горизонтального типа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (n)789214 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 060677 (21) 2520033/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.1280. Бюллетень йо 47

Дата опубликования описания 30. 12. 80 (5!)М. Кл.3

В 22 0 11/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 746 ° .047(088.8) Шевчук, кочиашвили гЪ !

I иментальный арежущих

В. И. Самсонов, B Ñ. Ан, A. Ì. Ге рчиков

О. В. Чигогидзе, В. С. Скотаренко и В. (72) Авторы иэобретеиия

Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институтстанков и Руставский завод "Центролит" (71) Заявители

Чугун с такой микроструктурой имеет износостойкость в 1,5-2,0 раза ниже, чем у аналогичных деталей, отлитых в песчаной форме ° Поэтому для обеспечения нормальной работоспособности деталей приходится увеличивать припуск на механическую обработку отливок до 7-10 мм, тогда как по точности непрерывного литья припуск может не превышать 2-3 мм.

Цель изобретения — устранение отбела чугуна, улучшение обрабатываемости заготовок, снижение припуска на механическую обработку и по15 вышение износостойкости деталей для литья .Поставленная цель достигается тем, что применяют чугун с отношением весового содержания кремния

20 и углерода в пределах 0,7-0,9, устанавливают время выдержки отливки в пределах 1-3 с, и по мере вытяжки охлаждают ее со средней скоростью

1-3 град/с в указанном выше темпе25 ратурном интервале.

Установлено, что прн данной степени эвтективности чугуна (S ), характеризующей его литейные свойства, величина отбела целиком зависит от

30 соотношения Si : С. При Si: С<0,7

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывному литью серого чугуна, и может быть использовано для получения заготовок деталей, работающих на износ, например накладных направляющих базовых деталей станков.

Известен способ непрерывного литья серого чугуна на машине горизонтального типа, включающий заливку жидкого чугуна в металлоприемник, охлаждение чугуна в кристаллизаторе, формирование слитка путем чередования гыдержки и протяжки, принудительное охлаждение по иере вытяжки иэ кристаллиэатора в темпера- турном интервале 900-600 С и ттоследующее охлаждение на воздухе l1) . . Однако при использовании этого способа на углах и выступах отливок имеет место отбел чугуна на глубину

2-5 мм, что значительно затрудняет механическую обработку отливок. Изза черезмерного охлаждения чугуна на этапе первичной кристаллизации в поверхностных слоях отливок на глубину до 7-10 мм образуется дефектная микроструктура чугуна с наличием междондритного точечного графита (Гр. 8, Гр. 9) и феррита до 50%.; (54 ) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ СЕРОГО ЧУГУНА

HA МАШИНЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ТИПА

789214 отбел чугуна значительно возрастает. Так, например, при Si: С=0,5 отбел чугуна в 4 раза больше, чем при Si: С=0,8. Увеличение рассматриваемого отношения более 0,9 нецелесообразно, так как при этом отбел чугуна снижается незначительно, а ферритизирующее действие кремния при эвтектоидном превращении существенно возрастает. Таким образом, от ношение Si: С в пределах 0,7-0,9 яв- © ляется оптимальным.

Также установлено, что длительность остановки существенно влияет на интенсивность охлаждения и соответственно толщину поверхностного слоя с дефектной микроструктурой. 35

При первом сдвиге отливки между затвердевшей коркой и кристаллизатором образуется микрозазор,. который существенйо снижает интенсивность охлаждения. При длительности останов- Щ ки в пределах 1-3 с толщина поверхностного слоя дефектной микроструктуры составляет 2-3 мм, т.е. не превышает припуска на механическую обработку. При остановке более 3 с существенно возрастает толщина слоя с дефектной микроструктурой, достигая, например, 7-10 мм при остановке 8 с. При длительности остановки менее 1 с образующаяся корка не успевает приобрести необходимую толщину для обеспечения цельности слитка. Такнм образом, длительность остановки 1-3 с является оптимальной.

По меРе вытяжки отливки из кристал-З лизатора ее охлаждают в температурном интервале 900-600 С, соответствующей звтектоидному превращению чугуна, со средней скоростью 1-3 град/с

При этом в металлической основе чугуна с соотношением Si С в пределах

0,7-0,9 исключается образование феррита и обеспечивается твердость до

200-230 НВ за счет высокой дисперсности и микротвердости перлита, в результате чего дополнительно существенно повышается износостойкость чугуна. При средней скорости охлаждения менее 1 град/с в металлической основе чугуна при данном химическом составе образуется феррит. При скорости более 3 град/с возникает опасность образования мартенсита, при котором становится невозможной механическая обработка отливок. Следовательно, в температурном интервале

900-600 С средняя температура охлаждения отливок 1-3 град/с является оптимальной.

Пример. На горизонтальной производственной машине непрерывного литья в условиях Руставского литейного завода "Центролит" предлагаемый способ опробирован на отливках различного профиля.

Чугун выплавляют в индукционной печи емкостью 10 т. В шахте используют стальную и чугунную стружку возврат собственного производства, предельный чугун и ферросилиций с содержанием кремния 75%.

Жидкий металл в процессе непрерывного литья выдерживают в той же индукционной печи, в которой производится выплавка, при 1360-1400 С и подают к металлоприемнику малыми ковшами емкостью 0,5 т с периодичностью один ковш в 15-20 мин. о

A ж е

1» е н

0 с к е о

1-( о с

III Ф н о о о

A н о о о к

CC к х о е с к

3 и и о о о х е

I I Х х з хоэ оэФ ною

Фйк

М I не оФ а Ф окате ххха

0 и 4

М

„н е ам о одх с н я хн е о н о ф Ж б) 3 о же Я о ох и Ю

1.а о мюн

I mO о 4, кФ я .Оимк

Ж Х Х хонж ее ее

Í III К н

R A а цо н ее

v o

Н III V о

v цк о Иж

CO с с

Ю СЧ

С Ъ г1

Ch ОЪ с с

Ю О а-4 f м с о о

° .1 TE с

Ю О

° -4 с< с с

Ю Ю

CO О1

Ю Ю с с

Ю Ю т3 M

О Ю с с

Ю О

00 СЧ

ul с с о о

CO Ю

° Ф сФ с с т:Ч СЧ оо о

М1 СЧ с с

Ю <"3 э 6

789214 п3 а

Х ь а о о а

789214

Формула изобретения

Составитель В.Битков

Редактор Г. Кацалап Техред Т.Маточка Корректор В. Бутяга

Заказ 8935/9 Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

В таблицах 1 и 2 представлены режимы литья и результаты испытаний.

Таким образом, использование предлагаемого способа непрерывного литья серого чугуна обеспечивает по сравнению с известными способами устранение отбела чугуна и улучшение обрабатываемости отливок, снижение необходимости припуска на механическую обработку и повышение износостойкости деталей.

Экономический эффект при использовании данного предложения достигается за счет установления отбела и снижения припуска на механическую обработку и составляет 750 тыс. руб. в год.. Способ непрерывного литья серого чугуна на машине горизонтального типа, включающий заливку жидкого чугуна в металлоприемник, охлаждение чугуна в кристаллизаторе, формирование слитка путем чередования выдержки и протяжки, принудительное охлаждение по мере вытяжки из кристаллизатора в температурном кнтервале

900-600 C и последующее охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что, с целью устранения отбела чугуна и улучшения обрабатываемости заготовок, снижения припуска на механическую обработку и повышения из© носостойкости деталей для литья, применяют чугун с отношением весового содержания кремния и углерода в пределах 0,7-0,9, устанавливают время выдержки отливки в пределах 1-3 с, и по мере вытяжки охлаждают ее со сред3Ю ней скоростью 1-3 град/с в указанном выше температурном интервале.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Щ 1. Тутов В.И. и др. Формирование отливок при непрерывном горизонтальном литье чугуна. "Технология производства, научная организация труда и управления", 1975, 9 8, с. 1-6.