Способ получения отливок Советский патент 1990 года по МПК B22D27/08 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при разливке металла в изложницы.

Цель изобретения - уменьшение поверхностных дефектов и повышение срока службы отливок.

Способ включает заливку металла в форму и вибрационное воздействие на него в процессе заливки на резонансной частоте, при этом вибрационное воздействие начинают в момент заливки в литейную форму J 5-20% общей массы заливаемого металла, а после заливки каждой последующей порции металла, 20-25% массы металла, амплитуду колебаний уменьшают, выбирая равной

А (0,02-0,04)5Lf мм,

m

3

где moS- - общая масса отливки, т;

го. - масса залитого металла, т. Наложение вибрационного воздействия до заливки 1 5% общей массы заливаемого металла приводит к размыканию дна отливки, расплескиванию и разбрызгиванию металла. Брызги на поверхности формы становятся источником дефектов поверхности: за- ливины, раковины и шлаковые включения. Качество поверхности отливок снижается. Начало вибрационного воздействия после заливки 20% общей массы заливаемого металла нецелесообразно, так как начинается процесс

сд |

4ь

со ел

кристаллизации и в нижних слоях отливки качество поверхности будет заметно ниже, чем при формировании корки с вибрацией. На поверхности отливки образуется спай. Качество поверхности и стойкость отливки снижаются.

После заливки каждых последующих 20-25% общей массы металла изменяют амплитуду колебаний, причем ее выбирают равной

А (0,02-0,04)-,

т

мм.

где m0g- общая масса отливки, т

т« - масса залитого металла, т. При заливке металла масса отливки увеличивается, растет также уровень металла. В нижних слоях отливки идет процесс формирования твердой корки и вибрация с амплитудой, постепенно уменьшающейся с увеличением объема заливаемого металла, не приводит к разрыву корки металла. На поверхности отливки отсутствуют трещины и поверхностные дефекты. Отсутствуют значительные остаточные литейные напряжения. Стоик-ость отливки возрастает. Изменение амплитуды при заливке металла менее 20% общей массы отливки не приводит к заметному повышению жидкотекучести, что отрицательно сказывается на заполнении Формы отливки. Изменение амплитуды при заливке металла более 25% общей массы отливки нецелесообразно, так как это приводит к образованию заливки и заворотов на поверхности отливки.

Амплитуда вибрационного воздействия менее 0,02-- не обеспечивает mv

создание интенсивных колебательных движений затвердевающей массы и не способствует повышению жидкотекучести заливаемой массы металла. Образуются поверхностные , йвоз- никают продольные и поперечные ijpe- щины, приводящие к снижению качества структуры и повышению уровня остаточных напряжений.

Амплитуда вибрационного воздействия более 0,04- -приводит к разШ

рыву коркового слоя слитка или отливки. На поверхности образуются шлаковые включения, что снижает интенсивность теплоотвода. Качество

5

структуры ухудшается. Уровень остаточных литейных напряжений возрастает, стойкость отливки снижается.

Пример. Проводилась обработка изложниц типа 5,5 ДС-111 с основными параметрами: масса изложницы 4,6 т; толщина стенок, мм - широкая грань 125/100 (в числителе и знаменателе данные соответственно для верхней и нижней частей изложницы). В качестве материала для изложниц использовали доменный предельный чугун следуюшего химического состава,%: С 4-4,2; Si 0,7-1,1; Мп 0,6-1,2, S до 0,04; Р до 0,1.

Комплект виброоборудования состоял из преобразователя частоты ПЧ-4-200-УЧ для плавного управления вибратором, строительного вибратора с регулируемым дисбалансом для создания механических колебаний, пульта управления для контроля режимов вибрации, струбцин для крепления вибратора, плиты и резиновых амортизаторов .

Вибратор при помощи двух струбцин жестко крепили к поддону, на который устанавливали Форму для изложницы. Резонансную частоту определяли виброметром ПИ-19. Резонансная частота вибрации изложницы составляла около 48-50 Гц. Возмущающая сила 14 кН.

Воздействие на металл осуществлялось на резонансной частоте, начиная с заливки 5-30% массы, а после заливки каждых последующих 10-35% массы металла изменяли амплитуду колебаний. Амплитуду выбирали равной А (0,0050

5

0

0,06)

т06

т

мм,

где in Of - общая масса

5

0

5

отливки, т; m - масса залитого металла.

Параллельно проводили обработку из- ложниц в соответствии с известным способом. Частота вибрации изложницы была резонансной и составляла 48- 50 Гц. Амплитуду колебаний во время наложения вибрационного воздействия не изменяли.

Качество .поверхности изложниц, (отсутствие или наличие пригара, трещин и т.д.)-оценивали визуально. Среднее значение стойкости изложниц, полученных с обработкой по предлагаемому и известному способам, определяли по заводским данным за период около одного года работы.

В результате исследований было установлено, что наибольшая эксплуатационная стойкость изложниц и наи- .лучшее качество поверхности достигается при вибрационной обработке по предлагаемому способу.

Данный способ получения отливок позволяет уменьшить поверхностные дефекты, а также повысить эксплуатационную стойкость изложниц до 145 заполнений сталью.

Формула изобретения

Способ получения очливок, включающий заливку металла в литейную форму и обработку его в процессе кристаллизации вибрацией, отличаю

щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества отливок за счет уменьшения поверхностных дефектов и повыше-1 ния срока службы отливок, обработку вибрацией начинают в момент заливки в литейную форму 15-20% общей массы заливаемого металла, после заливки каждой последующей порции металла, равной 20-25% общей заливаемой массы расплава, амплитуду колебаний уменьшают, выбирая равной

А К ЬЈ- , м„ m.

где К - эмпирический коэффициент,

равный 0,02-0,04 мм; m г- общая масса заливаемого меОо

талла, т; т, - масса залитого металла, т.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при разливке металла в изложницы. Цель изобретения - улучшение качества отливок за счет уменьшения поверхностных дефектов и повышение срока службы отливок. Способ включает заливку металла в литейную форму и обработку его в процессе кристаллизации вибрацией. При этом обработки вибрацией начинают в момент заливки в литейную форму 15 - 20% общей массы заливаемого металла, а после заливки каждой последующей порции металла, равной 20 - 25% общей заливаемой массы расплава, амплитуду колебаний уменьшают, выбирая равной A=K^.(M_об/M_з), мм, где K - эмпирический коэффициент, равный 0,02 - 0,04 мм: M_об - общая масса заливаемого металла, м

M₃ - масса залитого металла, т. Способ позволяет увеличить стойкость изложниц на 45%.