Способ изготовления биметаллической заготовки Советский патент 1989 года по МПК B22D19/00 

10

11452654

Изобретение относится к области получения биметаллических заготовок и может быть использовано при наплавке бил молотковых мельниц.

Цель изобретения - повышение качества сплавления заливаемого металла с поверхностью заготовки.

В илак, находящийся на наплавляемой поверхности металла основы, перед заливкой расплавленного металла вводят нитрат натрия NaNOj, а жидкий металл заливают через 5-10 с после введения нитрата натрия. Эта соль при нагреве диссоциирует с образованием окислов натрия и свободного кислорода. Освободившиеся окислы натрия частично соединяются с окислами SiOa, находярщмися в шлаке и на металле основы, а остальная часть - с окислами заливаемого металла, связывая их в легкоплавкие соединения с малой плотностью. Свободный кислород, обладая высокой активностью и находясь на границе раздела металл - флюс, энергично окисляет включения графита. Образующиеся газообразные соединения СО и СОл легко удаляются из расплавленной ванш-. Шлаковая ванна становится более легкоплавкой с низким поверхностным натяжением, что улучшает разделение млака с металлом основы, сокращает время его всплытия на поверхность заливаемого жидкого металла и обеспечивает осуществление процесса смачивания поверх- ности твердого металла основы заливаемым жидким металлом.

Заливка каждого металла производится не ранее 5с после введения нитрата натрия в ишаковую ванну и не позднее 40с., Выдержка не менее 5с необходима для того, чтобы нитрат натрия прореаг,ировал с окислами шлаковой ванны. Через 40с после введе- 5 ния нитрата натрия в шлаковую ванну его активность падает. Поэтому при более длительном процессе заливки .жидкого металла ввод нитрата натрия необходимо периодически повторять через каждые 40с.

П РИМ ер. Производили изготовление биметаллических бил для шахтной мельницы типа ШИГ-1500/1680. Ма- . териал заготовки била - сталь ЗОЛ. Изготовление заготовки била осуществляли литьем в земляные формы. Площадь поверхности под ртаплавку составляла мм. Подготовку поверхном п е + + н 15 л

20 о 25 н

30

35

40

0

5

ности под наплавку (очистку от формовочной земли, окалины, пригара) производили чугунной дробью. Затем ее покрывали слоем флюса (2% HjBOj+ + 5% Ыаг(;()з+ 2% NaCl -н 10% NaF + + 3%, СаУ2+ 2% 7,пС1 + 76% ) и нагревали в термической печи до 950 С, время выдержки при этой температуре 5 мин. После этого в образуюищйся шлак на наплавляемую поверхность била вводили нитрат натрия и по истечению 10с заготовку устанавливали в подогретый кокиль и заливали расплав- 5 ленным металлом. После завершения кристаллизации залитого металла било помещали в ящик с песком, где оно медленно охлаждалось.

Исследования зоны сплавления 20 отлитых биметаллических бил показали, что между металлом основы и залитым металлом по всей площади контакта имеется надежное диффузионное сплавление. Ширина зоны сплавления 25 находится в пределах 6-24 мкм. Шлаковые включения и газовые раковины на границе сплавления и в наплавленном металле отсутствуют. Металл плотный без шлаковых включений, газовых пор и усадочных рыхлот.

Наплавленные била испытывались на прочность и работоспособность в шахтной мельнице. Опытные била прорабо тали 1400 ч, тогда как наплавленные порошковой лентой работают 400-600 ч, без наплавки - 200-300 ч.

Предложенный способ изготовления биметаллических деталей позволяет получить качественное сплавление биметаллической пары и, следовательно, повысить стойкость в эксплуатации в 1,5-3 раза в сравнении с базовым вариантом изготовления бил наплавкой порошковой лентой.

30

35

40

Формула изобретения

Способ изготовления биметаллической заготовки, включаюршй покрытие наплавляемой поверхности заготовки флюсом, нагрев заготовки и заливку на эту поверхность перегретого расплавленного металла, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сплавления заливаемого металла с поверхностью заготовки, в ишак, образующийся на ее поверхности, перед заливкой расплавленного металла вводят нитрат натрия.

Изобретение относится к получению биметаллических заготовок и может быть использовано при наплавке бил молотковых мельниц. Цель изобретения - повышение качества сплавления заливаемого металла с наплавляемой поверхностью заготовки. Способ включает покрытие наплавляемой поверхности заготовки флюсом, нагрев заготовки и заливку на наплавляемую поверхность перегретого расплавленного металла. Предварительно перед заливкой расплавленного металла в шлак, об- разуюпхийся на поверхности наплавляемой заготовки, добавляют нитрат натрия. Стойкость молотковых бил мельниц повышается в 1,5-3 раза по сравнению с наплавкой их порошковой лентой.