ФЛЮС ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ Российский патент 1998 года по МПК B22D13/00 

Описание патента на изобретение RU2122921C1

Изобретение относится к литейному производству, а именно получению биметаллических чугунных заготовок, например прокатных валков центробежным способом с использованием флюса, где в качестве рабочего слоя используется легированный чугун.

При использовании для наружного слоя высоколегированных чугунов (например, с содержанием хрома более 10%) известные флюсы, содержащие окись кремния (SiO2) до 50%, углекислый натрий (Na2CO3) до 20%, буру (Na2B4O7) до 30% (Jron and Steel engener) не обеспечивают очищение внутренней поверхности отливки от тугоплавких окислов (например, окислов хрома).

Известен модифицирующий флюс для центробежного литья чугунных заготовок, содержащий неметаллическую составляющую и порошок железа в количестве 5-85%. Неметаллическая (шлакообразующая часть) содержит окислы алюминия, кремния, натрия, кальция, бора и фторид кальция (SU N 560696, кл. B 22 D 13/00, 1977 г.).

Имея низкую температуру плавления (≈ 850oC), жидкий флюс покрывает внутреннюю поверхность плотной пленкой, препятствует проникновению к металлу кислорода, т.е. предохраняет его от интенсивного образования окислов, препятствующих свариванию с заливаемым металлом сердцевины. Он также ассимилирует окислы, образующиеся за счет кислорода, имеющегося в жидком металле наружного слоя.

Однако этот флюс обладает некоторыми существенными недостатками, не всегда обеспечивает удаление окисной пленки на высоколегированных (например, высокохромистых с содержанием хрома 13-25%) чугунах.

Флюс, имея высокое термическое сопротивление, замедляет отвод тепла от внутренних зон залитого металла, укрупняя зерно и снижая твердость чугуна, т. е. ухудшает эксплуатационные свойства рабочего слоя валка, особенно при увеличении его толщины.

Цель изобретения - уменьшение брака по несвариванию двух слоев металла в заготовке, а также брака по структуре и твердости металла внутренних зон наружного слоя за счет придания флюсу дополнительных рафинирующих и модифицирующих свойств, повышение его технологичности при приготовлении и его удалении из отливки.

Введение окислов алюминия и магния, хлористого калия (или натрия) приводят к охрупчиванию флюса, делают его легко удаляемым, сыпучим. Однако окислы алюминия и магния загущивают флюс.

С целью снижения вязкости флюса в жидком состоянии и снижения его температуры плавления вводится фтористый натрий примерно в том же количестве.

Повышение рафинирующих свойств флюса достигается введением в уже готовую неметаллическую составляющую порошка алюминия.

Повышение твердости внутренних зон наружного (рабочего) слоя чугуна достигается повышением скорости отвода тепла, либо дополнительным легированием.

Введение упрочняющих и карбидообразующих элементов во флюс, а из него - в металл внутренних слоев металла заготовки, позволяет эффективно повысить легирование чугуна, кроме того, растворение металлической части флюса способствует охлаждению металла внутренних зон отливки, т.е. тех слоев металла, которые необходимо охладить.

В готовую молотую неметаллическую составляющую дополнительно вводится до 0,5% алюминия, до 3% (суммарно или по отдельности) феррохрома, ферротитана, ферробора, феррованадия.

Для раскисления достаточно содержание алюминия до 0,5%, тем более, что при большем содержании алюминия создается дымление из-за образования фтористого алюминия.

Порошок ферросплавов, введенный во флюс, будет переходить в металл и модифицировать его, способствуя улучшению структуры и повышению твердости. Твердые частицы (неметаллической и металлической части) флюса нагреваются за счет тепла перегрева жидкого чугуна. Расчет баланса тепла показывает, что за счет тепла перегрева могут быть нагреты и расплавлены, с учетом потерь тепла на прогрев литниковой воронки, потерь тепла во время заливки в форму, не более 3,5% ферроматериалов. Большее их количество может привести к захолаживанию заливаемого металла, нерастворению ферроматериалов, повышению вязкости флюса. При содержании ферроматериалов в количестве менее 1% эффект модифицирования резко снижается и даже исчезает. Использовали флюс следующего состава:
Окись кремния (SiO2) - 20
Окись кальция (CaO) - 26
Фтористый кальций (CaF2) - 21
Фтористый натрий (NaF) - 2,5
Бура (Na2B4O7) - 11
Сода (Na2CO3) - 8
Окись алюминия (Al2O3) - 1
Окись магния (MgO) - 1
Хлористый калий (KCl) или хлористый натрий (NaCl) - 6
Порошок алюминия - 0,5
Порошок ферроматериалов (феррохрома, ферробора, ферротитана, феррованадия) - 3
Сплавленные неметаллические материалы флюса имеют температуру плавления 800-850oC. Сплавленный флюс размалывался в порошок до размеров зерен не более 1,0 мм. Перед употреблением в него замешивался порошок алюминия (0,5%) и ферроматериалов (3,00%). Размер зерен до 1,5 мм.

Флюс в виде порошка вводится в струю металла при заливке его в форму. Расплавляясь, флюс покрывал внутреннюю поверхность жидкого металла и очищал (растворяя и восстанавливая) металл от образующихся окислов, при содержании хрома в чугуне 15,1%. Ферроматериалы (феррохром и ферробор), перейдя из флюса в прилегающие слои жидкого металла, произвели модифицирующее действие. При рабочем слое толщиной 70 мм практически не наблюдалось падения твердости.

Похожие патенты RU2122921C1

название год авторы номер документа
ФЛЮС ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ 2004
  • Гималетдинов Р.Х.
  • Павлов С.П.
  • Гулаков А.А.
  • Смолокуров А.В.
  • Агзамов А.В.
  • Истомин С.А.
RU2262413C1
ФЛЮС ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК 2007
  • Цыбров Сергей Васильевич
  • Бахметьев Виталий Викторович
  • Мирзоян Генрих Сергеевич
  • Волобуев Юрий Сергеевич
  • Авдиенко Андрей Владимирович
  • Копытов Антон Николаевич
  • Цыбров Дмитрий Сергеевич
RU2353467C1
СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ОТЛИВКИ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЧУГУННЫХ ЗАГОТОВОК 1998
  • Мирзоян Г.С.
  • Гималетдинов Р.Х.
  • Копьев А.В.
  • Семенов П.В.
  • Тиняков В.Г.
  • Капустина Л.С.
  • Павлов С.П.
  • Цыбров С.В.
  • Бурков В.Л.
  • Носарев В.Н.
  • Мирзоян А.Г.
RU2117548C1
ЧУГУН 1998
  • Мирзоян Г.С.
  • Гималетдинов Р.Х.
  • Копьев А.В.
  • Семенов П.В.
  • Тиняков В.Г.
  • Капустина Л.С.
  • Павлов С.П.
  • Цыбров С.В.
  • Бурков В.Л.
  • Мирзоян А.Г.
RU2124066C1
Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей 2020
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Крюков Роман Евгеньевич
  • Лазаревский Павел Павлович
  • Михно Алексей Романович
RU2749735C1
ФЛЮС ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ 2011
  • Вдовин Константин Николаевич
  • Сарычев Александр Валентинович
  • Сычь Любовь Григорьевна
  • Лозовский Евгений Павлович
  • Меняйло Александр Валентинович
  • Цыбров Сергей Васильевич
RU2479378C1
Флюс для центробежного литья двухслойных чугунных прокатных валков 1981
  • Будагьянц Николай Абрамович
  • Пузырьков-Уваров Олег Васильевич
  • Жукаев Валентин Иванович
  • Белай Григорий Емельянович
SU961853A1
ФЛЮС ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ И НАПЛАВКИ СТАЛЕЙ 2014
  • Крюков Николай Егорович
  • Крюков Евгений Николаевич
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Крюков Роман Евгеньевич
  • Козырева Ольга Евгеньевна
RU2579412C2
СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ 1996
  • Мирзоян Г.С.
  • Семенов П.В.
  • Тиняков В.Г.
  • Бармиков А.С.
  • Гималетдинов Р.Х.
RU2109595C1
КОМБИНИРОВАННЫЙ ФЛЮС ДЛЯ ПЛАВКИ ЛАТУНЕЙ 1995
  • Филиппов С.Ф.
  • Колосков В.Ф.
  • Ловцов Д.П.
  • Чурсин В.М.
RU2081928C1

Реферат патента 1998 года ФЛЮС ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ

Изобретение относится к литейному производству, а именно - получению биметаллических чугунных заготовок, например прокатных валков центробежным способом с использованием флюса. Флюс содержит неметаллическую и металлическую составляющие. Металлическая составляющая содержит, мас. %: окись кремния -20-25; окись кальция 25-35; фтористый кальций 20-25; фтористый натрий 2-3; бура 10-15; окись алюминия до 1,5; окись магния до 1,5; хлористый калий (или хлористый натрий) 5-10. Неметаллическая составляющая содержит порошок алюминия до 0,5 и порошок ферросплавов 1-3 мас.%. Введение в неметаллическую составляющую порошка алюминия приводит к повышению рафинирующих свойств флюса. Порошок ферросплавов обеспечивает модифицирование чугуна.

Формула изобретения RU 2 122 921 C1

Флюс для центробежного литья, содержащий металлическую составляющую и неметаллическую составляющую, включающую окись кремния, окись кальция, фтористый кальций, окись алюминия, отличающийся тем, что металлическая составляющая содержит порошок алюминия и порошок ферросплавов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Порошок алюминия - до 0,5
Порошок ферросплавов - 1-3
Неметаллическая составляющая - Остальное
при этом неметаллическая составляющая дополнительно содержит фтористый натрий, буру, соду, окись магния и хлористый калий или хлористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Окись кремния - 20-25
Окись кальция - 25-35
Фтористый кальций - 20-25
Фтористый натрий - 2-3
Бура - 10-15
Сода - 5-10
Окись алюминия - До 1,5
Окись магния - До 1,5
Хлористый калий или хлористый натрий - 5-10л

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2122921C1

Модифицирующий флюс для центробежного литья сплавов на железной основе 1975
  • Шевченко Аксентий Иванович
  • Ефимов Виктор Алексеевич
  • Семененко Александр Иванович
  • Конопелько Борис Борисович
  • Кельвич Владимир Тихонович
  • Курилюк Владимир Данилович
  • Цветаев Николай Сергеевич
  • Мохов Анатолий Ильич
  • Восходов Борис Григорьевич
SU560696A1
Способ центробежного литья под флюсом 1975
  • Шевченко Авксентий Иванович
  • Ефимов Виктор Алексеевич
  • Кельвич Владимир Тихонович
  • Конопелько Борис Борисович
  • Семененко Александр Иванович
  • Соловьев Юрий Григорьевич
  • Жукаев Валентин Иванович
  • Куценко Петр Иванович
  • Горелов Геннадий Степанович
  • Мовчан Анатолий Тимофеевич
SU517389A1
Модифицирующий флюс для центробежного литья 1981
  • Шевченко Авксентий Иванович
  • Конопелько Борис Борисович
  • Ефимов Виктор Алексеевич
  • Акубов Глеб Самсонович
  • Герливанов Евгений Васильевич
  • Львов Владимир Михайлович
  • Комаров Меер Меерович
SU971568A1
Способ центробежного литья жидким флюсом 1973
  • Шевченко Авксентий Иванович
  • Ефимов Виктор Алексеевич
  • Конопелько Борис Борисович
  • Семененко Александр Иванович
  • Кутищев Сергей Мтрофанович
  • Чичаев Вячеслав Александрович
  • Акубов Глеб Самсонович
  • Герливанов Евгений Васильевич
  • Комаров Меер Меерович
  • Львов Владимир Михайлович
SU445514A1
Экзотермическая флюсообразующая смесь для центробежного литья чугунных заготовок 1976
  • Шевченко Авксентий Иванович
  • Семененко Александр Иванович
  • Савченко Владимир Иванович
  • Злобин Валерий Филиппович
  • Яковчук Валерий Евгеньевич
  • Менакер Аркадий Борисович
  • Кривунь Михаил Федорович
  • Гаркушенко Борис Владимирович
SU692683A1
Пневматический водоподъемный аппарат-двигатель 1917
  • Кочубей М.П.
SU1986A1
Секция комплектно-агрегатной механизированной крепи 1989
  • Коровкин Юрий Алексеевич
  • Аганин Олег Викторович
  • Разумняк Николай Леонтьевич
  • Ткаленко Николай Петрович
  • Марков Эдуард Павлович
  • Булочник Александр Иванович
SU1758240A1

RU 2 122 921 C1

Авторы

Мирзоян Г.С.

Гималетдинов Р.Х.

Копьев А.В.

Семенов П.В.

Тиняков В.Г.

Капустина Л.С.

Павлов С.П.

Цыбров С.В.

Бурков В.Л.

Даты

1998-12-10Публикация

1998-02-27Подача