Модифицирующий флюс для центробежного литья

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<п9?1568 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 080431 (21) 3271648/22-02

151} М. Кп.

В 22 0 13/00 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет, СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

153} УДК 621. 74. .042(088.8) Опубликовано 071132. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания О 11132

A.È. Шевченко, Б.Б. Конопелько, В.Л. ЕфимоЬ, Г.С. якубов, Е.В. Герливанов, В.М. Львов и М.М. Комаров t

Институт проблем литья AH Украинской ССР N (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МОДИФИЦИРУЮ(ЦИЙ ФЛЮС ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО

ЛИТЬЯ

20 (2) Изобретение относится к области литейного производства, в частности к технологии центробежного литья заготовок из цветных металлов под флюсом.

Широко известны составы флюсов, содержащие окислы, хлориды и фториды металлов, которые применяются при центробежном литье заготовок из алюминиевых бронз. Флюс дозируют на струю металла на желобе заливочного устройства в виде легкоплавких или экзотермических смесей (1 ).

Из известных составов флюсов, применяемых при отливке заготовок из алюминиевых бронз центробежным способом, наиболее близким по составу является флюс, который содержит следующие компоненты, вес.Ъ:

Плавнковый шпат 5 (флюорит)

Криолит

Поваренная соль

Данный состав флюса обеспечивает защиту металла от вторичного окисления, рафинирует его от неметаллических включений и газов, утепляет внутреннюю поверхнос-ь заготовки, что способствует направленной кристаллизации металла в форме.

Однако центробежнолитые заготовки, отлитые под таким составом флюса, имеют неравномерное зональное строе° ние, что снижает общий уровень механических свойств и способствует неравномерности их по сечению отливки.

Целью изобретения является повышение физико-механических свойств литого металла центробежнолитой заготовки.

Для достижения цели в известный состав флюса, содержащий криолит, поваренную соль и плавиковый шпат, дополнительно вводят феррованадий

15 при следующих содержаниях компонентов, вес.Ъ:

Феррованадий 3-5

Плавиковый шлат 3-5

Поваренная соль 25-35

Криолит Осталь ное

При этом феррованадий содержит

75-80% ванадия.

Модифицирующий флюс является механической смесью феррованадия шлакообраэующей составляющей (плавиковый шпат, поваренная соль, криолит!.

Плавиковый шпат, поваренная соль и криолит предварительно сплавляются в электродуговой шлакоплавильной печи.

971568

Таблица 1

51-100

2,0-2,5 до 50

1,5-2,0 более 100

2,5-3,0

Количество флюса

Количество феррованадия во флюсе

Перед использованием модифицирующего флюса его составляющие просушивают при 120-150ОС, размалывают в шаровых мельницах до фракции 0,050,3 мм и тщательно смешивают в требуемых пропорциях. 5

Перед заливкой в дозатор, установленный над желобом заливочного устройства, засыпают модифицирующий флюс, который дозируется на струю жидкого металла во время его залив- 10 ки во вращающуюся форму. Флюс расплавляется за счет тепла перегретого жидкого металла и перемешивается с ним при заливке. Феррованадий модифицирует бронзу, а шлакообразующая 15 составляющая флюса захватывает неметаллические включения и газ, дентробежными силами выносится на свобод- . ную .поверхность отливки и равномерно распределяется, образуя слой шлака.

Ванадий совместно с алюминием, железом и марганцем бронзы образует . тройные соединения с большой темпеТолщина стенки отливки, MM

На структуру металла оказывает модифицирующее действие ванадий в 4(} том случае, если его в бронзе содержится 0,05-0,1Ъ.

Ведение в алюминиевую бронзу ваннадия в количестве меньшем, чем 0,05%, приводит к незначительному измель- 45 чению зерна.

При увеличении содержания ванадия свыше 0,1% зона равноосных кристаллов вновь пропадает и получается структура, подобная структуре исходного сплава (без добавок).

Пример. Отлито и исследовано

11 заготовок из бронзы Бр. АЖНМц

7-2,5-1,5-9 под модифицирующим флюсом и различным содержанием феррованадия..

55 ратурой плавления, которые служат центрами кристаллизации. В модифицированном металле вследствие устранения зональности неравномерность в свойствах значительно снижается, а прочность и пластичность сплава становятся выше по сравнению с немодифицированным металлом.

Металл вблизи внутренней поверхности заготовки затвердевает в последнюю очередь. Таким образом, имеет место направленное от наружной к внутренней поверхности затвердевание отливки

При отливке крупногабаритных заготовок установлено, что количество подаваемого флюса во вращающуюся фор-, му зависит от толщины стенки отливаемой заготовки и колеблется от 1,5 до ЗЪ от веса металла отливки. С увеличением количества флюса, подаваемого в форму, содержание феррованадия в нем доЛжно быть уменьшено. Эта зависимость приведена в табл. 1.

Эаливка металла осуществлялась в изложницу диаметром 870 мм .и длиной

8500 мм. Изложницу футеровали огнеупорной смесью, состоящей.из 90% кварцевого песка и 10% пылевидного циркона. При отливке заготовок использовали феррованадий по СТ СЭВ

264-76 марки 75А с содержанием ванадия 78,6%.

Физико-механические свойства опытного металла сравнивались с ме таллом заготовок, отлитых по существующей технологии на заводе "Ижтяжбуммаш".

Особенности отливки заготовок и результаты исследований представлены в табл. 2.

971568.I ВЮ х«о

Х 0 3 «

«рьх

Вн

А

1 <Ю х 1:! о э о х хэх ноэ

Ожж

1

I 1

1 ! !

1

1"Ъ

Ф

СЧ

° и е

»» ь

IA 4 б Ol (Ч N СЧ

Ю

РЪ

<Ч сч ф а 1 Ь Ь

a0 cv c0 !

Ч 4Ч 4Ч о а. о ъ с» а е Оъ

cv !Ч

О !Ч 0Ъ

Ь Ь » а с» в а а а

1

1 ! !

1

1 !

1 х м н.н.oo

3х ах

Рохх

O,а0,Э I

И L L Ì IC о

» ъ

l0 е аА \О о е ъ с» а а Ф а а а Ф ФЧ !» с е »

Ю lO C0 а а an

«хэ кхm

g4 g x

5i R

О «lo

О !0

1 .1

1

I

1

С Ъ ФЧ Ch о и о

»» с о а о о т.3 . а! ъ с о о а . й4 о ca

» с» о о о

I!.1

I о. о

10 l0 сЧ а с0 ъ0 е а о

1 Э

M lll С Ъ

< 3 4Ч РЪ

»

Щ о

М

«

Е s4

Р3 о

c4 cl a йЧ Ю 4 Ч

1

I в о (Ч С Ъ с и !0 оо «3

3 ох о и сЧ . й.

I т4 1

° а а

I Ф Ф

I аА й

° Ф 1

I 1 и МЪ и

I Ф I

1 п3

1 IO

1 Н о

I C0 о о

-Э ! L

I И о э

0 х х

1 «

1 Х

1 Э

1 Я

I о и

Ц о

Е ! и о

I ! !

1

1

I

1

I

1

I

I

ln î о а о

10 .Ю l0". 0 lO 10 а а er ч а э а а

4Ч Ml йй 4"Ъ йй Ч е» 1 й

971568

3-5

Феррованадий

Плавиковый шпат

Поваренная соль

Криолит

3-5

25-35

Остальное

Формула изобретения

Составитель Ю. Яковлев

Редактор Н. Багирова. Техред С.Мигунова Корректор В. Прохненко

Заказ 8811/23 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Их табл. 2 видно, что применение флюса с модифицирующей добавкой позволяет улучшить физико-механические свойства на 5-10% по сравнению с металлом проьышленных заготовок.

Повышение пластических и прочностных характеристик бронзы позволяет повысить качество отливаемых заготовок

Ожидаемый экономический эффект составит 10-.15 руб. на 1 т годного 10 литья за счет повышения качества заготовок.

1 ° Модифицирующий флюс для центро- 5 бежного литья алюминиевой бронзы, содержащий криолит, поваренную соль и плавиковый шпат, о т л н ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения физико-механических свойств литого металла, он дополнительно содержит феррованадий при следующих содержаниях компонентов, вес.%:

2. Флюс по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что феррованадий содержит 75-80% ванадия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 462411, кл. В 22 0 13/00, 1974.

2. Заявка Франции Р 2270969, кл. В 22 0 13/00, опублик. 1976.