Способ получения отливок из стали Советский патент 1979 года по МПК B22D27/20 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ СТАЛИ ниже температуры заливаемой в литейную форму стали, а введение гра нул свинца осуществляют в, центральну часть направленного потока стальной дроби, при этом количества вводимых гранул свинца и стали составляют соответственно 0,1-0,5% и 2-3% отливки, а их фракции.- 2 - 10 мм и ,0,5 - 3,0 мм. ..-. - Частицы стальной дроби выполняют две важные функции - уменьшают возгон свинца и способствуют его более (равномерному распределению в объеме металла. Поток стальной дроби, окружая свинцовую дробь и попадая вместе с ней в жидкую сталь, препятствует .окислениюИ возгону свинца. Частицы стали, нагреваясь и расплавляясь, на себя тепло, эахолаживают объемы расплава в месте.ввода, образуя внешнюю оболочку, служат как бы конденсаторами вЕдделяющихся паров, уменьшают их выделение и увлекают их в расплав. При температурах обработки жидкой; стали железо имеет большее -термрдйнамическс1е сродство к кисло; роду, чем свинец, поэтому частицы дроби, окисляясь, будутотбирать на себя . к-ислород из окружающих объемов. Таким образом образуется физическая (за счёт: охлаждающего, экранирующего и стабилизирующего потока воздействи ;и химическая защита свинца от окисле .ния и-возгона (ввейеШе т1&ёЩШ 1Штиц (капель) свинца в объёме расплава). Частихда стальной дроби оказываю йнокулирующеё воздействие на кристал . лйзацию расплава, снимая тепло перегрева и образуя дополнительные центр кристаллизации. - Удельный расход стали является важной характеристикой, так как его правильный выбор должен обеспечить полное усвоение дроби при минимально окислении и возгоне. При расходе мен ше 0,7 кг/см секИ малой скорости , датья ук азанньте выше нежелательные ; явДений устраняю йя слабо,; время ;-; возмржного возгона pacieT, потёри свйнЦа увеличиваются. Увеличение расхода свыше 2 кг/см сёк, т.е. при чрезмерно больших скоростяхразливки не удается полностью эффективно ввести порошкообразные добавки. Частицы свинцовой дроби более 10 мм полностью не расплавляются и не Осваиваются сталью, что приводит к увеличению неоднородности по свйн1|у, в случае частиц/меньш рс 2,0м реа.кци6нная относительная и абсолютн поверхность дроби увеличивается, что приводит к росту окисления и возгона свинца. , . . Количество свинцаоМрёдёШШ аданньш уровнем свойств и высоким усвоением легирукядей добавки: 80-90%. Ввод менее 0,1% не приводит к ; ости692688жению требуемого уровня обрабатываеости, а в случае ввода более 0,5% свинца растет неоднородность, возможны появления ликвационных шнуров свинца и снижаются физико-механические свойства. Ввод менее 2% дроби неэффективен р точки зрения экранирующего, защитного воздействия, снижающего потери и возгон. При вводе более 3% увеличивается неоднородность, образуются поры и раковины газово-усадочного происхождения из-за чрезмерного снижения температуры жидкой стали и повышения вязкости расплава. Если температура плавления стали менее чем на ниже.температуры различаемой стали, то отдельные частицы полпостью не расплавляются, это обусловлено тем, что при расплавлении 1% сг альнойдроби снижают температуру ррсплава на 15-18 С. Если же температ плавления частиц более чём на 6( меньше температуры разливаемой то Температурный напор велик, ча1стицы плавятся, слишком быстро, что .приводит к снижению инокулирующего эффекта, ухудшению равномерности распределения свинца. Фракционный состав стальной дроби должен находиться- в пределах ,0 мм, так как BBoia, фракции менее 0,5 мм технологически затруднен, увеличиваются потери из-за уноса мелких частиц, эффективность метода снижается, частицы размером более 3,0 мм полностью не расплавляются, эффективность падает, нердно- . родность увеличивается. При опытно-промышленной проверке в индукционной печи выплавляют сталь марки 5ОГ следующегосостава: С 0,5; Мп 0,8; Si 0,34; Сг 0,30; Ni 0,30; раскисление проводят ферромарганцем и алюминием .в печи и окончательное алюминием в ковше. Каждую плавку делят на 2 части: одни формы заливают С вводом дроби свинца и стали, другие обычной технологии. Отливают литые заготовки диамегром 50 и 100 мм и высотой 300 мм. Дробь вводят самотеком из бункера с затвором и таррированным отверстием, установленным над смешивающей камерой йихревой воронки. Тангенциальный подвод металла в смесительную камеру обеспечивает вращение металла, интенсивное перемешивание и полноеусвоение дроби свинца и стали. Конструкция бункера позволяет организовать поток порошкообразного материала таким образом, что свинцовая дробь подается в центре потока. Контрольный эксперимент проводят с подачей одной свинцОвой дроби без стальной. При подаче свинцовой дроби диаметром 1,5 мм без принципиальных отличительных приемов, предложенных в предлагаемом НИИ, обнаруживаются все недостатки, описанные ранее: низкое усвоение свинца, возгон, окисление, ликвационную неоднородность по сечению литой заготовки. Применение предлагае эгo способа при оптимальном соотношении параметров и использовании прёдлагаёмйз4 приемов позволяет улучшить технологичность, уменьшить возгон и токсичные газовыделения, снизить потери свинца, повысить равномерность его распределения, при этом достигается высокий уровень и стабильность свойств стали, легированной свинцом. Способ получения слитков (отливок) из низколегированных сталей свинцом достаточно технологичен, позволяет получить отливки более высокого качества с равномерным распределением свинца по сечению отливки повысить физико-механические свойства и обрабатываемость стали. Формула изобретения Способ получения отливок из стали включающий заливку литейной формы жидкой сталью и введение в нее легирующих добавок в виде гранул свинцА, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий труда и повЕлиения однородности распределения легирующих добавок, в жидкую сталь дополнительно вводят в виде направленного потока гранулы стали, имеющей температуру плавления на 30-60 С ниже температуры заливаемой в литейную форму стали, а введение гранул свинца осуществляют в центральную часть направленного потока стальной дроби, при этом количества вводимых гранул свинца и стали составляют соответственно 0,1-0,5% и 2-3% от веса отливки, а их фракция 2-10 мм и 0,5 - 3,0 мм. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 49-14524, кл. 10 J 14, 1973. 2.Сталь. 1970, 10, стр.893895.