Легирующий флюс для центробежного литья

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<11>789222 (6f) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 030778 (21) 2636651/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23,1280 Бюллетень ¹ 47.,(„3

В 22 0 13/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621,74. .042(088.8) Дата опубликования описания 30. 12. 80

/A.È.Øåâ÷åíêî, А.И.Семененко, В.И.Савченко,:, .Я;71 мм ов, В,И.Прохоров и В.П.КуликоВ

/

I

Ф

М

Институт проблем литья AH УкраинскойВС

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЛЕГИРУЮЩИИ ФЛЮС ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ

Известен состав модифицирующего флюса на основе окислов металлов и фторидов, содержащего в качестве модифицирующей составляющей. чугунную стружку при следующем соотношении кОмпонентов, вес. %: окислы металлов (Ас 0, Si0>, Na<0, 8 0 ) 5-10, чугунная стружка 60-85, криолит — остальное (2) .

Изобретение относится к литейному пронзводству черных сплавов, преимущественно к центробежному литью чугунных заготовок.

Широко известны составы модифицирующих и рафинирующих флюсов, применяемые при центробежном литье сталь. ных, бронзовых и чугунных заготовок, содержащие окислы металлов, фториды и металлические порошки (железный и медный) 11j .

Однако эти составы не оказывают легирующего влияния на микроструктуру отливок ° При эксплуатации изделий из отливок, полученных с применением известных составов флюсов, в щелочной или кислотной среде по границам зерен развивается коррозия изделия, э,.результате которой значительно сокращается срок его службы.

Однако применение этого флюса не повышает долговечность изделий, так как частицы чугунной стружки, находящиеся в макроструктуре сплава, взаимодействуя с щелочами и кислотами, образуют центры коррозии, которые снижают коррозионную стойкость изделия. Это.объясняется тем, что метал10 лическая составляющая флюса (чугунная стружка) взаимодействует с щело-. чами и кислотами, которые по условиям эксплуатации чугунных изделий находятся в непрерывном контакте с ними (кислотные и щелочные компрессоры, насосы для агрессивных сред и др.)

Цель изобретения — создание такого состава флюса, который обеспечивал бы наряду с повышением химической H структурной однородности центробежнолитых заготовок повышение корроэионной стойкости отливок и, как следствие, надежности м долговечности изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в состав флюса на основе окислов металлов (АЗ 03 - 1-2 ; SiO< - 8104; йа,0 - 9-11 .; 8,0 - 4-73) и

30 криолита введен ферросиликохром при

789222 ней поверхности затвердеванию сплава.

Неметаллическая составляющая флюса (окислы металлов и криолит) защищает ферросиликохром от окисления кислородом воздуха и цетробежными силами выносйтся на свободную поверхность металла и утепляет ее, также способствуя направленному затвердеванию, В отличие от известного флюса, ферросиликохром, находясь в затвердевшем сплаве, не взаимодействует с кислотами, щелочами и другими агрессивными растворами, что способствует повышению коррозионной стойкости сплава.

Содержание ферросиликохрома и оки15 слов металлов в флюсе отработано экспериментально.

Таблица 1

До ЗО 31-60 61-100

Толщина отливки, мм

Содержание ферросиликохрома в флюсе, вес. %

50-54 55-58 59-60

При содержании ферросиликохрома в флюсе менее 50% флюс не оказывает 30 легирующего влияния на коррозионную стойкость чугуна, а при содержании более 60% часть ферросиликохрома (сверх 60% ) окисляется кислородом воздуха, образовавшиеся окислы растворяют ся в флюсе,и,таким образом, остаточ-, ный ферросиликохром сгорает. В табл.

2 приведена зависимость содержания окислов металлов в флюсе от содержания в нем ферросиликохрома.

Таблица 2

Содержание ферросиликохрома в флюсе, вес. %

50-52 53-55 56-60

Содержание окислов металлов в флюсе, вес. % 15-16 17-19 19-20 каждая, под известным флюсом и .3

4$ IclpTHH lIo 3 отливки, каждая, под флюсом предлагаемого состава.

Все отливки заливаются из одного и того же ковша, температура заливки уц 1340 С, Количество вводимого флюса

„в каждой. партии отливки 1,5% от scca заливаемого сплава.

Скорость заливки металла 10 кг/с. . Внутренний диаметр Отливки равен

160 мм. Толщина отливки - 50 мм. Форму футеруют сыпучей футеровочной смеськ), состоящвй из 90% песка и 10% пылевид.ного циркона. Толщина футеровки 8 мм.

Флюс подают на желобе заливочного устройства на струю металла при его

6Q заливкв во вращающуюся форму.

Особенности отливки и результаты исследований опытных заготовок представлены в табл. 3. следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Окислы металлов 15-20

Ферросиликохром (молотый) 50-60

Криолит Остальное

Перед дозированием флюса во вра щающуюся форму его составляющие про сушивают при температурах 120-150 С, размалывают в шаровых мельницах до фракциЯ 0,05-0,2 мм и смешивают в

-требуемых соотношениях в течение 3-5 мин °

При дозировании на струю залива емого металла флюс, попадая во вращающуюся форму, центробежными силами эмульгируется в металле. Затем ферросиликохром, как наиболее тяжелый, центробежными силами выносится на границу затвердевания, ускоряет процесс затвердевания и способствует направленному от наружной к внутренПри содержании окислов металлов в флюсе менее 15% не достигается полная защита ферросиликохрома от окисления и, часть ферросиликохрома сгорает. При содержании окислов металлов в флюсе более 20%, флюс не оказывает заметного влияния на коррозионную стойкость сплава.

Количество предлагаемого флюса, которое вводят при цетробежном литье чугунных заготовок, зависйт от температуры заливки металла, которая определяется маркой сплава. Опытным путем установлено, что при температуре заливки 1300-1320"С вводят 0,51,0% флюса, при 1321-1340 С - 1,11,5%, при cmice 1340 C - 1,5-2,0%.

Пример. Отлито и исследовано

6 партий заготовок весом по 50 кг каждая, иэ чугуна СЧ 24-44 под флюсом из них 3 партии по 3 отливки

В табл. 1 приведена зависимость содержания ферросиликохрома в флюсе от толщины отливки.

789222

Таблица 3.

Окислы металлов (А Е Оэ, йаХО, 5102, в о ) — 7, 28,31,31

Чугунная стружка-70, криолит-23

27,28,30

21,25 23

Окислы металлов (А 210З, Я 02 йа О, B O> ) - 15 ферросиликохром, -50, криолит-35

50,52,55

Окислы металлов (А1,оэ, S iO>, йа 0, В О >) — 17, ферросиликохром55, криолит-28

49,48,50

Окислы металлов

О, Б О йа О, В ОЗ) 20 ферросиликохром60, криолит-20

49,43,48

Формула изобретения

Составитель B.Âàñåõèí

Редактор Г.Кацалап: Техред,Т.Маточка Корректор, Г.Решетник

9 9 Тираж 8 9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП Патент", r. УжГород, ул. Проектная, Как видно из таблицы, применение предлагаемого флюса позволяет повысить коррозионную стойкостЬ чугунных иэделий в среднем на 50%.

Это позволяет повысить долговеч- 4О ность изделий, работающих в агрессивных средах, например щелочных насосов, на 50%.

Ожидаемый экономический эффект составит 80-110 рублей на 1 т годного литья 45

Легирующий флюс для центробежного литья, включающий окислы металлов и криолит, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости отливок, надежности и долговечности, он дополнительно содержит ферросиликохром при следующем соотношении ингредиентов, вес. Ъ:

Окислы металлов 15-20

Ферросиликохром .50-60

Криолит Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 464376, В 22 0 13/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 608603, В 22 0 13/00, 1974.