Способ получения отливок Советский патент 1990 года по МПК B22D27/20 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении отливок подвижного состава, преимущественно колесных центров. Цель - повышение ударной вязкости при отрицательных температурах. Способ включает заливку в литейную форму углеродистой стали, ввод в нее смеси гранул ферромарганца размером 0,5-5 мм после заполнения на 0,2...0,3 объема рабочей полости литейной формы, при этом гранулы используют с двумя последовательно нанесенными на их поверхность слоями покрытия из порошков РЗМ (первый слой) и из силикокальция.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении отливок подвижного состава, преимущественно колесных центров.

Цель изобретения - повышение величины ударной вязкости при отрицательных температурах.

После заполнения рабочей полости литейной формы расплавом на 0,2 - 0,3 ее объема в расплав вводят гранулы ферромарганца, на поверхность которых нанесены последовательно слои порошков. РЗМ и силикокальция, Первым растворяется слой си- ликокальция, который оказывает рафинирующее действие на расплав, окружающий гранулу. Затем растворяется слой РЗМ, оказывающий модифицирующее действие на рафинированный с помощью сили- кокальция металл. При этом гранулы ферромарганца, являясь внутренними стоками тепла, расплавляются в последнюю очередь и обеспечивают, сокращение промежутка времени от ввода модификатора до начала кристаллизации металла, что также - повышает эффективность воздействия модифицирующей части добавки. Если начало ввода гранул в форму осуществляется после заполнения обода и ступицы на 0,2 - 0,3 обьема, то это обеспечивает повышенную концентрацию марганца в рабочих частях отливки, что способствует повышению ударной вязкости детали при низких температурах.

Таким образом удается довести качество металла до уровня, соответствующего требованиям, предъявляемым к отливкам подвижного состава, работающим в условиях отрицательных температур.

Временные параметры ввода гранул связаны с особенностями конфигурации отON

О

о ю

fO

СА)

, ливки и литниковой системы. Первые порции металла вытесняются в прибыль отливки. Если ввод гранул начинать ранее, чем произойдет заполнение объема формы, то прибыль над ступицей колеса будет захоло- жена и действие ее будет малоэффективно. Если ввод гранул начинать после заполнения более чем 0,3 объема формы, то значительная частъ колесного центра окажется не ; обработана гранулами. В результате мате- I риал колесного центра не обладает требуе- j мыми свойствами.

j В мартеновской печи с основной футе- i ровкой выплавляют сталь следующего со- I става, Мас.%: углерод 0,25; кремний 0,3; марганец 0,9; сера 0,045; фосфор 0,036. Разливку проводят 25-тонным стопорным ков- .шом. Плавка разделена на 2 части: одни формы заливают по известной технологии, другие по предлагаемой. Отливают колес- ные центры весом 200 кг по 2 шт. в каждой : форме. Металлоемкость формы 600 кг. При заливке по известной технологии из бунке- ; ра-дозатора вводят гранулы ферромарган- 0 ца, силикокальция и лигатуры ФСЗОРЗМЗО в количестве 1,2% от веса обрабатываемого металла. Размер гранул ферромарганца 1,0 - 5,0 мм. Размер порошка лигатуры РЭМ и СК 0,063 - 0,1 мм. Средний удельный расход 0,8 - 1,0 кг/см -с. При заливке форм по предло- женной технологии технологические параметры процесса заливки: расход металла, размер добавок, количество добавок не изменяются. Вводят добавки в виде гранули- рованногр ферромарганца, покрытые .слоями дробленной лигатуры ФСЗОРЗМЗО и дробленного силикокальция.

Нанесение слоев РЭМ и силикомарган- ца на поверхность гранул осуществляют путем обработки гранул и порошка

силикомарганца и РЭМ в вибросите в смеси со специальными добавками (детергентами), обеспечивающими прилипание порошков к поверхности гранул.

Степень заполнения обода и ступицы расплавом для определения времени начала ввода гранул контролируют по длительности промежутка времени от начала заливки. Полное время заполнения формы (2 отливки в форме) 25 с. Ввод гранул начинают после заполнения 0,2 - 0,3 объема формы, что соответствует 5 - 8 с от начала заливки.

Полученные данные свидетельствуют о том, что ввод гранул с последовательно нанесенными слоями РЗМ и силикокальция позволяет в сравнении с прототипом диспергировать структуру с 3 - 4 номера зерна до 4 - 5 и достичь требований, предъявляемых для стали 25-Ш по ударной вязкости при температуре -60°С ak 0,25 МДж/м.

Формула изобретения Способ получения отливок преимущественно колесных центров, включающий заливку в литейную форму углеродистой стали и введение в нее гранул ферромарганца размером 0,5 - 5 мм, а также кремнийсодержа- щих Добавок, отличающийся тем, что, с целью повышения величины ударной вязкости при отрицательных температурах, гранулы ферромарганца вводят в расплав после заполнения 0,2 - 0,3 объема рабочей литейной формы, используют их с двумя последовательно нанесенными на их поверхность слоями покрытия, при этом кремнийсодержащие добавки вводят в виде порошка силикокальция - второго слоя покрытия на гранулах ферромарганца, а первый слой - из порошков РЗМ.