Способ производства отливок Советский патент 1991 года по МПК B22D27/00 

Изобретение относится к области литейного производства, конкретнее к производству отливок, преимущественно чугунных.

Цель изобретения - повышение качества отливок.

Сущность способа заключается в том, что в процессе изготовления отливок дополнительно контролируют температуру шихтовых материалов и относительную влажность воздуха в помещении для их хранения и при температуре шихтовых материалов ниже точки росы, но не ниже 0°С, а также в случае прямого попадания влаги на поверхность шихтовых материалов, температуру начала заливки форм увеличивают на величину, равную 0,008...0,016 температуры ликвидус заливаемого в формы расплава.

Увеличение температуры заливки расплава в формах при этих условиях обусловлено тем, что при достижении температуры

шихтовых материалов ниже точки росы происходит конденсация влаги на их поверхности. Точка росы достигается при температуре, соответствующей 100%-ной относительной влажности воздуха, водяной пар при этом становится насыщенным. Расплав, приготовленный из влажной шихты, загрязнен газами (кислородом и водородом) и неметаллическими включениями, имеет высокую вязкость. Высокая вязкость является также причиной пониженной жидкоте- кучести чугуна, наблюдаемой в этом случае. При неизменном температурном режиме заливки форм это приводит к увеличению брака отливок по газовым, шлаковым и песчаным включениям, так как затрудняется их седиментационное удаление из жидкого металла в полости формы до его затвердевания. Увеличение температуры заливки форм чугуном в этих условиях обеспечивает возможность удаления неметаллических включений (в

СО

С

о ю о

t:

том числе песчаных, находящихся в полости формы) и газов из расплава в полости формы до его затвердевания даже при повышенной вязкости расплава. Указанный температурный режим заливки форм устанавливают и в случае прямого попадания атмосферных осадков на поверхность шихтовых материалов, загружаемых в плавильный агрегат . Его поддерживают в течение всего периода (обычно 1-10 сут), пока на поверхности шихтовых материалов сохраняется конденсированная влага.

Увеличение температуры заливки на величину больше 0,016 температуры ликвидус заливаемого в формы расплава нерационально, так как из-за пригара снижается качество поверхности отливок, а дополнительного снижения брака отливок не наблюдается. При величине увеличения температуры заливки меньше 0,008 температуры ликвидус сплава не обеспечивается возможность полного удаления неметаллических включений и газов из расплава в полости формы до его затвердевания.

При температуре шихтовых материалов выше температуры точки росы не происходит конденсация влаги из воздуха на их поверхности.

При температуре шихтовых материалов ниже 0°С избыточная влага из атмосферного воздуха выделяется в твердом состоянии и в этом случае не наблюдается существенного ухудшения свойств расплава и соответственно увеличение брака отливок. Поэтому при температурах шихтовых материалов ниже 0°С также нет необходимости в повышении температуры заливки жидкого металла.

Пример 1. В условиях чугунолитейного цеха из низколегированного серого чугуна в сухих песчаных формах изготавливают втулки цилиндров двигателей тепловозов. Втулки отливают в вертикальном положении через дождевую литниковую систему. Шихтовые материалы хранят в крытом помещении и после разделки загружают в пла- вильную печь. Чугун выплавляют в 5 т кислой электродуговой печи. Перед выпуском расплава из печи и перед заливкой температуру замеряют платинородиевой термопарой ПР 30. Заливку расплава по формам осуществляют из 3 т носковых ковшей. В процессе изготовления отливок кон- тролируют температуру шихтовых материалов термометром и относительную влажность атмосферного воздуха в помещении для хранения шихты прибором для ее замера. Брак отливок выявляют до и после механической обработки. Качество поверхности оценивают в литом состоянии визуально. Температуру ликвидуса чугуна

определяют дифференциальной термографией. Она составляет для низколегированного чугуна 1240°С. Температура шихтовых материалов 22°С. Относительная влажность

воздуха в помещении для хранения шихты 50%. Температура шихтовых материалов снижается до 6°С и оказывается ниже точки росы. Происходит конденсация влаги из водяного пара воздуха. Температу означала заливки

форм 1400°С. Брак отливок по газовым, шлаковым и песчаным раковинам составляет 4,81%.

Пример 2. Все условия по примеру 1, только при снижении температуры шихтовых материалов до 6°С, температуру начала заливки форм расплавом, приготовленным из этой шихты увеличивают на 20°С (0,016 температуры ликвидус расплава). Она составляет 1420°С. Брак отливок составляет

3,61 %, Пригар на отливках отсутствует.

Пример 3. Все условия как в примере 1, только температура шихтовых материалов 10°С. Относительная влажность воздуха 90%. Температура шихтовых материалов

снижается до 8°С и оказывается ниже точки росы. Температуру начала заливки форм расплавом, приготовленным из этой шихты, увеличивают на 10°С (0,008 температуры ликвидус сплава). Она составляет 1410°С.

Брак отливок 3,61%. Пригар на отливках отсутствует.

Пример 4. Все условия как в примере 1, только температура шихтовых материалов 0°С. Относительная влажность воздуха

90%. Температура шихтовых материалов снижается до -10°С. Влага выпадает из воздуха в твердом состоянии. Температура заливки форм 1400°С. Брак отливок 3,61 %. Пример 5. Все условия как в примере

1, только после снижения температуры шихтовых материалов до 6°С температуру начала заливки форм увеличивают на 25°С (0,020 температуры ликвидус сплава). Она составляет 1425°С. Брак отливок составляет

3,61%. Однако на поверхности отливок трудноотделимый пригар.

Как видно при снижении температуры шихтовых материалов ниже точки росы, увеличение температуры начала заливки форм

расплавом на величину, равную 0,008-0,016 температуры ликвидус заливаемого в формы сплава, позволяет снизить брак отливок по газовым, шлаковым и песчаным раковинам и уменьшить расходы на производство

отливок втулок цилиндров на 1.10 руб/т.

Формула изоборетения Способ производства отливок, преимущественно чугунных, включающий подготовку шихты, выплавку металла в дуговой

печи, выпуск его в ковш, замер температурытемпературе шихтовых материалов ниже

расплава и заливку его в литейные формы,точки росы, но не ниже 0°С, а также в случае

сличающийся тем, что, с цельюпрямого попадания влаги на поверхность

повышения качества отливок, дополнитель-шихтовых материалов, температуру начала

но контролируюттемпературушихтовыхма-5 заливки форм увеличивают на величину,

териалов и относительную влажностьравную 0,008-0.016 температуры ликвидус

воздуха в помещении для их хранения и призаливаемого в формы металла.

Изобретение относится к литейному производству, конкретнее- к производству отливок, преимущественно чугунных. Целью изобретения является повышение качества отливок. При производстве отливок дополнительно контролируют температуру шихтовых материалов и относительную влажность воздуха в помещении для их хранения, и при температуре шихтовых материалов ниже точки росы, но не ниже 0°С, а также в случае прямого попадания влаги на поверхность шихтовых материалов температуру начала заливки форм увеличивают на величину, равную 0,008 0,016 температуры ликвидус заливаемого в формы сплава, что позволяет компенсировать снижение вязкости расплава при повышенной его гэзона- сыщенности.