Способ получения отливок Советский патент 1984 года по МПК B22D27/20 B22D7/00 

о

00

о р

N0 СП) Изобретение относится к литейно му производству и может быть испол зовано при суспензионной заливке .хрупногабаритных деталей. Известен способ получения отливок, включающий заливку расплавлен ного металла в форму и введение в него микрохолодильников, ввод в струю разливаемой стали железного порошка с размерами гранул 0,1 2,0 мм в количестве 0,3-2,01, смешанного с силикокальцием с размеро гранул 0,1-2,0 мм в количестве 0,1 0,25%,. от веса разливаемого металла U. Известен способ получения отливок, включающий заливку расплавлен ного металла в форму и введение в него микрохолодильников, ввод в расплавленный металл окалины при объемном отношении окалины и микрохолодильников (.0,1-1) :10 2 J. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае мому результату является способ по лучения отливок из стали, включающий введение легирующих порошкообразных добавок размером 0,5 5,00 мм в процессе заливки стали в литейную форму через прибыльную часть, использование в качестве порошкообразных добавок смеси гранул ферромарганца и высокоуглероди той стали, нагретых до 800 900 0 с соотношением 0,2-2,0, а за ливку стали со средним удельным ра ходом 0,1-1,0 кг/см.с t3. Однако ввод дисперсной фазы в весь объем отливки препятствует устранению температурных градиенто по сечению отливок (особенно крупн габаритных /, снижает температуру расплава как в объеме отливки, так и в прибылях, что снижает эффективность действия прибылей. Это, в сво очередь, повышает объем и количеств усадочных дефектов в отливке. Нагре гранул до 800-900 0 снимает инокули рующее действие дисперсной фазы, уменьшает количество активных центров кристаллизации в расплаве, тормозит развитие процесса объемного затвердевания отливок. Все это препятствует образованию изотропных свойств по сечению отливки, снижает качество металла. Целью изобретения является повышение качества отливок. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения отливок, включающему заливку в литейную форму расплава через прибыль ную часть с одновременным вводом дисперсных добавок, последние вводя из эндо- и экзотермических материалов, причем первый - в процессе заполнения на 2/3-9/10 объема литейно формы, а второй начинают вводить после заполнения оставшегося объема литейной формы и 1/10-1/3 объема прибыльной ее части. Эндогенная дисперсная фаза, вводимая в объем отливки, снижает температуру расплава, заливаемого в форму, повышает количество центров кристал-. лизации, приводит к переходу от направленного к объемному затвердеванию, повышает изотропность свойств по сечению и качество отливки. Для достижения высокой эффективности воздействия вводимой эндогенной дисперсной добавки и получения изотропной структуры по сечению отливки необходимо заполнить расплавом, содержащим дисперсную фазу, не менее 2/3 объема отливки. Заполнение более 9/10 объема формы с вводом эндогенной дисперсной добавки препятствует эффективной работе прибылей, захолаживая расплав в зоне, из которой осуществляется подпитка отливки. Заливка небольшой части формы и прибылей без ввода дисперсной добавки, т.е. расплавом, имеющим температуру более высокую, чем ток, который поступил в форму с эндогенной дисперсной фазой и последующий ввод энзогенной дисперсной добавки в расплав, поступающий в прибыль, обеспечивает высокую эффективность работы прибылей, устраняет концентрированную усадочную раковину и пористость в объеме отливки. Осуществление ввода экзогенной дисперсной добавки после заполнения расплавом 1/10-1/3 объема прибыли обеспечивает достаточно высокую эффективность работы прибылей.Ввод экзогенной дисперсной добавки до заполнения расплавом не менее 1/10 объема прибыли приводит к излишнему подогреву подприбыльной зоны реакции раскисления и выделения теплоты плавления дисперсной добавки, нарушает направленность температур-, ного градиента от отливки к прибыли, снижает качество отливки. При вводе экзогенной дисперсной добавки, позднее заполнения 1/3 объема прибыли, ввод добавки не приводит к существенному повышению эффективности работы прибылей. В условиях фасонносталелитейного цеха проведена опытно-промышленная проверка предлагаемого способа получения отливок брони конусных дробилок весом 3,5 т из стали 110Г13Л. Время заливки брони 70 с. В качестве вводимой эндотермической дисперсной фазы используют дробь из стали 110Г13Л в количестве 3% от веса отливки фракции 1-3 мм. Для получения отливок используют известный способ, включающий введение дисперсных добавок в процессе заливки в литейную форму, и предлагаемый. При заливке с использованием предлагаемого способа ввод эндогенной и экзогенной дисперсной добавок осуществляется из двух бункеров,прикрепленных на заливочном стопорном ковше (в отличие от известного способа, когда использовался один бункер). В первый бункер помещается эндогенная дисперсная добавка для ввода в форму, во второй бункер - экзогенная добавка для ввода в прибыль. В качестве экзотермической дисперсной добавки используется .дробленый до фракции 1-3 мм ферромарганецМн-7 (ГОСТ 5165-49).

Общее время заполнения объема отливки составляет 75 с. В течение первых 55 с (/2/31 заливки) заполнение формы проводится с вводом эндогенной дисперсной добавки, после Чего подача .добавки из первого бункера прекращается. При появлении расплава на уровне; 1/10-1/3.объема прибыли открывается второй бункер и осуществляется подача экзотермической дисперсной добавки в количестве 3% от веса прибылей.

Исследуют изменение глубины проникновения усадочной раковины в тело прибыли и изменение объема концентрированной усадочной раковины и распределение пористости в отливке. Глубина проникновения усадочной раковины в прибыли возросла от 1/4-1/3 высоты прибыли для контрольной отливки до 1/2-1/3 высоты прибыли для опытной. Соответственно объем концентрированной усадочной раковины в теле отливки уменьшается для опытной отливки на 30-45% по сравнению с контрольной. Отливка брони конусных дробилок по опытной технологии позволяет полностью устранить имевшуюся в контрольных отливках осевую пористость с диаметром пор О,5-3 мм.

В процессе эксплуатации отливок на конусных дробилках среднего дробления установлено, что благодаря повышению их качества стойкость конусной брони, изготовленной по предлагаемому способу, в 1,3 раза выше в сравнению с базовым объектом. Ожидаемый экономический эффект составит 94 тыс. руб. в год.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК, включающий заливку в литейную форму расплава через прибыльную часть с одновременным вводом дисперсных добавок, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отливок, дисперсные добавки вводят из эндотермического и экзотермического материалов, причем первый в процессе заполнения на 2/3 - .9/10 объема литейной формы, а втсфой начинают вводить после заполнения оставшегося объема литейной форкы и 1/10 - 1/3 объема прибыльной ее части.