Способ обработки изложниц перед разливкой Советский патент 1991 года по МПК B22D7/06 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к обработке изложниц перед разливкой.

Цель изобретения - повышение стойкости изложниц.

Способ включает охлаждение изложницы, подготовку ее внутренней поверхности и вибрационное воздействие на тело изложницы, которое прикладывают перед первым наливом по линии, перпендикулярной продольной оси широкой грани изложницы и отстоящей на расстоянии 0,05 - 0,15 высоты изложницы от ее торца.

Наложение вибрационного воздействия перед первым наливом по линии, перпендикулярной оси широкой грани изложницы на расстоянии 0.05 - 0,15 высоты изложницы от ее торца, позволяет снизить остаточные литейные напряжения. Наложение вибрационного воздействия перед первой разливкой металла позволяет избежать вредного воздействия термоудара, благодаря чему стойкость изложниц повышается. Это приводит к тому, что при первых заполнениях изложницы металлом

эксплуатационные и термические напряжения, суммируясь с уже незначительными остаточными литейными, не достигают предела прочности на разрыв. Начало зарождения трещин при термоударе не наблюдается. Стойкость изложниц возрастает. Последующее термоциклирова- ние не так неблагоприятно отразится на изложницах, как первое. Это подтверждается зависимостью между начальными, т.е. остаточными, литейными напряжениями и эксплуатационными,термическими напряжениями и стойкостью изложниц. Чем выше начальные напряжения, тем больше эксплуатационные напряжения и тем ниже стойкость изложниц. Так, для остаточных литейных напряжений 12,0 кг/мм2 - стойкость изложниц составляет 10 наливов, для 8,0 кг/мм - 18 наливов, для 4,5 кг/мм2 - 45 наливов, для 2,5 кг/мм2 - 60 наливов.

Наложение вибрационного воздействия перед первой разливкой перпендикулярно оси изложницы позволяет создать в стенках изложницы наибольшие дополнительные напряжения изгиба, которые, сум&

Ё

о со ю

00

XI о

мируясь с остаточными литейными напряжениями, создают еще более напряженное состояние. Благодаря этому в поликристаллическом материале происходят сдвиги кристаллической решетки, сопровождающиеся перераспределением напряжений, и атомы переходят в равновесное положение. В конечном счете остаточные литейные напряжения в объеме уменьшаются. Наложение вибрации перпендикулярно средней линии изложницы способствует равномерному и более эффективному поглощению энергии вибрации и равномерному распространению волн колебаний. Остаточные литейные напряжения равномерно снижаются по всему объему изложницы.

Приложение вибрационного воздействия под углом к средней линии изложницы не позволяет создать в стенках изложницы наибольшие дополнительные напряжения изгиба, что эффективно снижает остаточные литейные напряжения, стойкость изложницы возрастает.

Вибрационное воздействие прикладывают на расстоянии 0,05 - 0,15 высоты изложницы от ее торца. Это способствует созданию максимальных изгибающих напряжений в стенках изложницы и, как след- вствие, эффективное снятие напряжений. Такое приложение вибрационного воздействия обеспечивает создание максимальных амплитуд колебаний- стенок изложниц. Наложение вибрационного воздействия на расстоянии менее 0,05 высоты изложницы от торца приводит к выкрашиванию и растрескиванию наружной и внутренней поверхности изложницы в месте приложения вибрации вследствие интенсивных колебаний,что отрицательно сказывается на стойкости изложницы. Наложение вибрационного воздействия на расстоянии более 0,15 высоты изложницы также неэффективно из-за незначительных изгибающих напряжений и недостаточных амплитуд подлине изложницы вследствие слабого поглощения энергии колебаний.

Таким образом, наиболее эффективным является вибрационное воздействие на расстоянии 0,05 -0,15 высоты изложницы от ее торца. Это позволяет создать в стенках изложницы наибольшие изгибающие напряжения, достичь максимальных частиц колебаний в стенках изложницы, способствует эффективному поглощению энергии колебаний. Остаточные литейные напряжения значительно снижаются. Стойкость изложниц возрастает.

Пример. Проводилась обработка глуходонных слябинговых изложниц для сифонной разливки. Тип изложницы 5,5 ДС-Ш

с основными параметрами: масса отливаемого слитка 5,6 т, масса изложницы 4,6 т, толщина стенок мм, широкая грань 135/110, узкая грань 140 - 110 (в числителе и знаменателе данные соответственно для верхней с учетом упрочняющего пояска и нижней частей изложницы, мм), размеры внутренней поверхности: вверху 730x660 мм, внизу 598x518 мм. Для получения изложницы ис0 пользовали доменный чугун следующего состава, %: С 4-4,2; Si 0,7 - 1,1; Мп 0,6-1,2; S до 0,04%; Р до 0,1%.

В комплект виброоборудования входит: преобразователь частоты ПЧ-4-200-УЧ для

5 плавного бесступенчатого управления вибратором, строительный вибратор ИВ-70 с регулятором для создания механических колебаний, пульт управления для контроля режимов вибрации, струбцин и хомутов для

0 крепления вибратора плитр| и резиновых амортизаторов. Плита размещалась на пля- цу. Сверху плиты ложили резиновые амортизаторы, на которые устанавливалась изложница в горизонтальном положении.

5Вибратор при помощи двух струбцин

или хомута жестко крепился к изложнице. Вибрационное воздействие прикладывали перед первой разливкой перпендикулярно средней линии широкой грани. Затем обра0 батывали изложницы со смещением относительно средней линии вправо и влево от нее на расстоянии 1/4 длины широкой грани, Также вибратор перемещали вдоль средней линии изложницы по высоте и закрепляли

5 его с помощью хомута. Аналогично проводили обработку изложниц, у которых вибратор крепили у узкой грани изложницы вдоль средней линии. Виброобработке подвергались изложницы, у которых вибрационное

0 воздействие прикладывали под углом, для чего под одну из пор вибратора подклады- вали клинья.

Параллельно проводилась виброобработка изложниц, у которых вибрацию при5 кладывали с торца у широкой грани.

Изменяя частоту тока на двигателе вибратора, подбирали резонансную частоту обработки. Резонансную частоту определяли при помощи виброметра ВЧП-2. Остаточ0 ные литейные напряжения контролировали прибором 40Н-4М до и после обработки. Резонансные частоты изложницы лежали в диапазоне 45 - 50 Гц. Возвращающая сила 7500 Н.

5 Распределение остаточных литейных напряжений на поверхности изложницы в каждом случае определяли до и после обработки. Затем ее отправляли в мартен под разливку. Величину остаточных напряжений определяли по наружной поверхности,

как наиболее напряженной по высоте широ-наливов металлом, возможность снижения

ких и узких граней. Время вибрационнойостаточных литейных напряжений до 97 обработки во всех случаях принимали рав-98% по отношению к первоначальным,

ным и составляло оно 15-18 мин.Формула изобретения

Наибольшая стойкость изложниц за5 Способ обработки изложниц перед раз- счет снижения остаточных литейных напря-ливкой, включающий охлаждение изложни- жений достигается при приложении вибра-цы, подготовку ее внутренней поверхности ционного воздействия со стороны широкойи вибрационное воздействие на тело иэлож- грани перпендикулярно средней линии из-ницы, отличающийся тем, что, с целью ложницы на расстоянии 0,05 - 0,15 высоты10 повышения стойкости, вибрационное воз- изложницы от ее торца.действие на тело изложницы осуществляют

Использование способа обработки из-перед ее первым наливом по линии, перпенложниц по сравнению с известными техно-дикулярной продольной оси широкой грани

логиями позволяет получить следующиеизложницы и отстоящей от верхнего торца

преимущества: возможность повышения.15 изложницы на расстоянии 0,05 - 0,15 высоэксплуатационной стойкости до 145 - 147ты изложницы.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии обработки изложниц перед разливкой. Цель изобретения - повышение стойкости за счет снижения остаточных литейных напряжений. В способе обработки изложницы, включающем охлаждение изложниц, подготовку внутренней поверхности и вибрационное воздействие на тело изложницы, воздействие осуществляют перед первым наливом по линии, перпендикулярной оси широкой грани изложницы и отстоящей на 0,05-0,15 высоты изложницы от ее верхнего торца.