Способ получения чугунных отливок Советский патент 1992 года по МПК B22D27/00 

fe

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии центробежного литья. Цель изобретения - повышение качества отливок. Указанная цель достигается размещением модифицирующей присадки в количестве 0,3-0,6% от массы заливаемого расплава в виде двухкомпонентной смеси гранулированного магния в хлоридной оболочке и ферроси- ликобария, взятых в соотношении 1:(10-15), в месте падения струи расплава с уменьшением толщины слоя присадки в сторону торцов изложницы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению отливок из модифицированного чугуна центробежным способом.

Цель изобретения - повышение качества отливок.

Способ получения чугунных отливок включает введение в изложницу модифицирующей присадки, ее размещение на поверхности изложницы, заливку последней расплавом чугуна, кристаллизацию и извлечение отливки. При этом модифицирующую присадку вводят в количестве 0,3-0,6% от массы заливаемого расплава и размещают в месте падения струи металла с уменьшением толщины слоя присадки в сторону торцов изложницы.

В качестве модифицирующей присадки используют смесь гранулированного магния в хлоридной оболочке и затем ферроси- ликобария в соотношении 1,0:(10-15),

На внутреннюю поверхность изложницы подают сначала гранулированный магний в хлоридной оболочке, а затем, ферросиликобарий.

Гранулированный магний вводят фракцией 0,1-1,0 мм, а ферросиликобарий - фракцией 1,0-3,0 мм.

На чертеже изображена схема выполнения способа.

На внутреннюю поверхность вращающейся изложницы 1, имеющей торцовые крышки 2, перед заливкой подают модифицирующую присадку,-состоящую из гранулированного магния 3 в хлоридной оболочке и ферросиликобария 4. Положение ограниченной поверхности, на которую подается модифицирующая присадка, определяется местом падения струи жидкого металла на внутреннюю поверхность изложницы в период заливки, рассчитываемый из известных законов гидроаэромеханики с учетом скорости истечения жидкого металла из ноХ|

Ю О

О

ска 5 заливочного устройства 6. После подачи на внутреннюю поверхность изложницы модифицирующей присадки осуществляют заливку жидкого металла и после его кристаллизации - вытяжку готовой отливки.

Распределение модифицирующей присадки с равномерным увеличением ее толщины в месте падения струи позволяет использовать особенности гидродинамического состояния жидкого металла в месте падения струи в период заливки, которое характеризуется резко выраженным турбулентным движением, постепенно переходящим в ламинарное. Таким образом, создаются условия максимальной усваивав- мости модифицирующих элементов.

Оптимальное количество модифицирующей присадки (0,3-0,6% от массы металла) обеспечивает получение высоких свойств металла в отливке. При уменьшении количе- ства присадки менее 0,3% ее недостаточно для получения равномерных свойств металла по всей длине отливки. Увеличение количества вводимой присадки более 0,6% нецелесообразно, так как вследствие пере- модифицирования металла качество отливки ухудшается.

Применение в качестве модифицирующей присадки смеси гранулированного магния в хлоридной оболочке и ферроси- ликобария в предлагаемом соотношении обеспечивает получение высокого качества отливок за счет спокойного равномерного растворения этой присадки без выплесков металла и пироэффекта. При соотношении указанных компонентов смеси более 1: 15 ее растворение металлом затруднено вследствие сильного захолаживающего расплав действия ферросиликобария. А при соотношении менее 1:10 реакция растворения присадки бурная, с выплесками металла и пироэффектом, что ухудшает ее усвоение и качество чугуна.

Послойное размещение на внутренней поверхности изложницы указанных компо- нентов способствует их лучшему растворению в чугуне вследствие предварительного захолаживающего металл растворения ферросиликобария и последующего более спокойного растворения гранулированного магния при пониженной температуре расплава. При размещении гранулированного магния при пониженной температуре расплава ферросиликобария менее 12 мм усвоение присадки ухудшается, так как рас- творение этих компонентов происходит слишком быстро. При превышении размеров фракции указанных компонентов соответственно 1 и 3 мм присадка быстро

размывается струей металла и эффективность обработки снижается.

Пример. Подготовка изложницы 1 к заливке включают ее установку на опорные ролики (не показаны) центробежной литейной машины, установку крышек 2, приведение изложницы во вращение и нанесение на ее внутреннюю поверхность теплоизоляционного покрытия 3. При этом на внутреннюю поверхность изложницы песочницей подают модифицирующую присадку 4 в количестве 0,3-0,6% от массы металла отливки.

Так, при отливке заготовки диаметром 330 и длиной 1500 мм, массой 800 кг, модифицирующую присадку подают в количестве 4 кг, причем в первую очередь насыпают 330 г гранулированного магния, а затем 3700 г ферросиликобария.

Распределение модифицирующей присадки с равномерным увеличением ее толщины от торцов изложницы к центру падения струи осуществляют соответствующим распределением модифицирующей присадки в песочнице. При необходимости определения высоты слоя модифицирующей присадки в центре падения струи она может быть определена по известным в математике расчетам элементов тора.

Применение предлагаемого способа получения чугунных отливок обеспечивает достижение более высоких механических свойств металла (на 20-30%) и более высокой изотропности структуры и свойств чугуна в отливках.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

рвый слой в виде гранулированного магния, второй слой в виде ферросили- кобария.