Способ получения стальных слитков Советский патент 1979 года по МПК B22D7/00 

t

Изобретение относится к области металлургии, в частности к разливке стали.

В настоящее время при получении качественных слитков без усадочных пороков предусматривают установку прибылей, нередко составляющих 200-300% от веса самой отливки, что резко снижает . В.ЫХОД годного и коэффициент использования металла.

Известен способ снижения объема прибыли при литье стальных отливок, заключающийся в тем, что после заполнения формы расплавом в прибыльную часть вводится древесный уголь

1.

Углерод постепенно растворяется в стали и образует в верхней части прибыли сплав с более низкой температурой плавления и повышенной жидкот екуч ест ью. Этот сплав легко проникает в междендритные пространства затвердевающей отливки, способствуя получению литой заготовки без усадочных пороков .

Недостатком данного способа является незначительное уменьшение объема прибылей, так как усвоение углерода сталью происходит в медленном диффузном режиме, в результате

чего только при наличии относительно большой массы металла в прибьши засыпка углем оказывается эффективной. Кроме того, активность процесса насыщения расплава углеродом сдерживает малая площадь контакт.а плавающего древесного угля и жидкой стали из-за разности их удельных весов.

Известен также способ

0 стальных слитков, при котором после Наполнения изложницы в прибыль кладут кусок чугуна, чтобы вызвать быстрое затвердевание верхней части слитка, после чего переворачивают излож5ницу, в результате усадочная раковина перемещается во внутреннюю часть слитка 2.

Целью изобретения является уменьшение объема прибыли и повышение вы0хода годного.

Это достигается тем, что перед заливкой металла в прибыльную часть изложницы устанавливают вставки из

5 чугуна, составляющие 5-15% от массы прибыли.

При этом происходит быстрое насый1ение поверхностных слоев прибыли сплавом с повышенным содержанием

0 углерода, имеющим более дизкую температуру затвердевания и большую жид котекучесть.

При заполнении жидкой сталью прибыли чугунные вставки, имеющие температуру плаззления на 200-300 ниже, чем сталь, быстро растворяются, образуя сплав с повышенным содержанием углерода, и увеличивают время пребывания прибыли в жидкоподвижном состоянии, обеспечивая подпитку отливки в процессе усадки.

Чугунные вставки могут быть различной форма, например, цилиндрической, конической.

В полости, образующей прибыльную часть, они могут Сйлть установлены на различную глу.бину в зависимости от типа и массы отливки.

Способ осуществляют следующим образом. Под заливку подготавливают два вида форм: формы с объемом полости, оформпякнцей прибыль, умень шенным на 15-25% (в зависимости о.т массы отливки, которую необходимо получить) и формы с объемом полости, оформляющей прибыль, необходимым по расчету. В тех и других формах отливки получают по предлагаемому способу, а именно перед заливкой в полость, оформляющую прибыльную часть отливки, устанавливают чугунные вставки.

в данном примере вставки имеют форму конуса и устанавливают на уровне О,25-0,3 высоты полости, оформляющей прибыль. Масса вставок составляла 5-8% от массы прибыли. Формы заливают сталью марки 25Л при температуре 1560-1580 С. После заполнения полости прибыли расплавом в первый момент происходит намораживание металла, на чугунной вставке, а затем по мере прогревания -за счет .теплосодержания стального расплава

и естественных конвективных потоков происходит ее. растворение.

Было установлено, что в отливках с большим объемом прибыли (по расчету) подприбыпьной усадочной пористости не наблюдалось, причем зона плотного металла распространялась на 0,2-0,25 высоты прибыли. В отливк&х с уменьшенным объемом прибыли в подприбыльной части дефекты усадочного происхождения также отсутствуют. Таким образом, проведенные исследовария показали, что получение стальных отливок по предлагаемому способу позволяет снизить объем прибыли .

Наличие больших плоскостей соприкосновения чугунных стержней и .расплава, а также интенсивного движения последнего под действием естественной конвекции способствует сокращению объема прибылей по сравнению с существующими на 15-25% в зависимости от массы отливки и повьишает выход годного литья.

Формула изобретения

Способ получения стальных слитков, включающий заливку металла в изложницу и введение в прибыльную часть твердого чугуна, отличающийся тем, что, с целью уменьшения объема прибыли и повьааения выхода годного, перед заливкой металла в прибыльн по часть изложницы устанавливают вставки из чугуна, составляющие 5-15% от массы прибыли.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Нехендзи Ю. А. Стальное литье, М., 1948, с. 463-465.

2.Брирлей-Рапатц.Слитки и изложницы, Л., 1928, с. 107.