Способ непрерывного литья заготовок из высокопрочного магниевого чугуна Советский патент 1977 года по МПК B22D11/00 

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к технологии непрерывного .литья высокопрочного чугуна.

Известны способы непрерывного горизонтального литья чугунных заготовок, состоящие в том, что чугун заливают в металлоприемник, снабженный охлаждаемым кристаллизатором, и затвердевающую заготовку вытягивают из кристаллизатора. Для обеспечения непрерывности процесса чугун периодически доливают IB металлоприемник 1. Однако такие способы непрерывного литья чугуна не учитывают изменений химического состава л ;идкого чугуна, которые происходят вследствие длительной выдержки в металлоприемнике.

Известен также способ непрерывного литья заготовок из высокопрочного магниевого чугуна, заключающийся в том, что в металлоприемник заливают чугун, содержащий магНИИ, с целью получения в чугунных заготовках графита щаровидной формы 2. Однако указанный способ не учитывает изменения содержания магния в чугуне (угара магния) при выдержке при высокой температуре. Вследствие угара магния содержание его снижается и при достижении некоторой минимально допустимой для данных условий величины графит кристаллизуется не в шаровидной, а в пластинчатой форме, т. е. получается

структура серого чугуна. Прочностные характеристики чугуна резко снижаются. Не исключается также чрезмерно высокое содержание магния, приводящее к опасности образования трещин.

Целью изобретения является получение непрерывным литьем заготовок из высокопрочного чугуна со стабильными свойствами на всем протяжении заготовки. Это достигается тем, что содержание магния в доливаемом чугуне увеличивают на 0,01-0,10% свыще содержания магния в чугуне, оставщемся в металллоприемнике к моменту доливки, причем в металлоприемнике всегда должен быть остаток чугуна - «болото, перекрывающий кристаллизатор, чем обеспечивается непрерывность процесса.

Содержание магния в «болоте должно быть равно или выще минимального количества, необходимого для получения щаровидного графита (минимально необходимое содержание магния зависит от толщины заготовки, скорости затвердевания и других факторов и устанавливается экспериментально). Таким образом, содержание магния в «болоте определяет минимальное содержание магния в заготовке (неред началом работы «болото создается заливкой чугуна с назначенным содержанием магния). Постоянство содержания магния в «болоте в процессе непрерывной работы достигается тем, что содержание магния в доливаемом чугуне определяется с учетом интервала времени до следующей доливки. Содержание магния в доливаемом чугуне устанавливается из соотношения: , AMg.(P, + А) + Mg,, где Mg2 - содержание магния в доливаемом чугуне, %; AMg - угар магиия в металлоириемнике в единицу времени, % (угар магиия зависит от ряда факторов и для каждого конкретного случая определяется экспериментально); t - интервал времени между двумя следующими одна за другой доливками чугуна; Р - масса чугуна, остающегося в металлоприемнике к моменту доливки; f 2 масса доливаемого чугуна; Mgi - содержание магния в чугуне, остающемся в металлоприемнике к моменту доливки, %. Таким образом, в отличие от известного сиособа содерл аш.еЛЗгния в доливаемом чуГуне увели ив ет.ся уа определенную величину свыще его содержания в «болоте и регламентируется в зависимости от основных влияющих факторов - угара, интервала между доливками и др., в результате чего стабилизируется в узких -пределах содержание магния и, соответственно, свойства заготовки по 1всей длине. Пример. Изготовляют круглые заготовки. В металлоприемник с индукционным подогревом заливают чугун. Из графитового кристаллизатора со стальной водоохлаждаемой рубащкой, вмонтированной в боковую стенку металлоприемника, вытягивают заготовку. По мере расходования жидкого чугуна доливают новые порции. Остаток чугуна в металлоприемнике из конструктивных условий 500 кг. Опытным путем, выдержкой чугуна в металлоприемнике, определяют угар магния, составляющий 0,0005%/мин. Определяют также минимально необходимое содержание магния для получения шаровидного графита в заготовках диаметром 30, 100 и 200мм. Контроль производят на содержание магния, микроструктуру и механические свойства (после термообработки) по всей длине заготовки. Данные опыта приведены в таблице.

Использование предлагаемого Способа не прерывного литья заготовок из высокопрочного чугуна обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

надежное получение требуемого содержания магния по всей длине заготовки, гарантирующего образование щаровидного графита;

возможность выбора оптимальных режимов процесса в зависимости от конкретных условий, что повыщает стабильность свойств чугуна по длине заготовки.

Формула изобретения

Способ непрерывного литья заготовок из высокопрочного магниевого чугуна, включающий периодическую доливку чугуна в метал лоириемник с кристаллизатором и вытягивание заготовки из кристаллизатора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильного качества заготовки, содержание магния в доливаемом чугуне увеличивают на 0,01-0,10% свыще содержания магния в Чугуне, остающемся в металлоприемнике к мо5менту доливки, и содержание магния в доливаемом чугуне в указанных пределах определяют из соотношения: дМд.(Р +Р) Mga Mgi5 где Mga-содержание магния в доливаемом чугуне, %; AMg--угар магния в металлоириемнике в единицу времени, %;10 г -интервал времени двумя следующими одна за другой доливками чугуна; 6 Pj -масса чугуна, остающегося в металлеприемнике к моменту доливки; Р2 -масса доливаемого чугуна; Mgi - содержание магния в чугуне, остающемся в металлоприемнике к моменту доливки, %. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: -1. Экспресс-информация ТОЛП, № 48, 1971. 2. Сборник «Литейные свойства сплавов, Киев, 1972, с. 212 (прототип),