Технологическая проба Советский патент 1981 года по МПК G01N1/00 

(54) ТЕХНОЛОгаЧЕСКАЯ ПРОБА

Изобретение относится к области металпург ии, а более конкретно к литейном производству и касается методов техноло гической оценки свойств материалов литейной формы, например склонности к образованию пригара на отливках. Известна технологическая проба, содержащая стержни из испытуемых мате- риалов, расположенньге в полости формы 1 Однако эта проба не может применять ся для полного и точного определения скиолкости материалов фермы к пригарообразованию и установлений, причин его, возникновения на крупных свальных отливках с толщиной стенки 250 мм. Кроме того, конструкция этой пробы нредусматривает только визуальный осмотр литой поверхности. Цепь изобретения - повышение объективности анализа причин и характеристик пригарообразования крупных стальных отливок при их физико-химическом взаимодействии с материалом формы на границе раздела. Поставленная цель достигается тем, что в известной технологической пробе, содержащей стержни из испытуемых материалов, расположенных в полости формы, один из стержней выполнен в виде цилиндра, образующая боковой поверхности которого параллельна верттсальной оси пробы, торцы Заделаны в консоли, жестко связанные со аааковой частью стержня, при этом диаметр цилиндра относится к расстоянию от его оси до тейловой оси пробы и к радиусу среднего по высоте сечения пробы, КЙ1К (0,5+1) : 1 : 6, а два других стержня имеют в плоскости, перпендику рвой оси пробы, сечбние в виде комбинации сегмента, трапеции и прямоугольника, 1фичем радиус сегмента относится к основшиио трапеции, равному ширине прЯмоугоАьншса и к ее боковой: стороне кав 1:10:15, при отношении радиуса сегмента к расстоянию от вершин . стержней до тепловой оси пробы и к ее радиусу, равном 1:15:(lOO), а высота стержней относится к расстоянию от нижнего торца стержней до нижнего торца гфобы и к ее высоте, как ( 0,5+1):1:3. На фиг. 1 представлен эскиз преолагаемой технологической пробы; на (|)иг.2разрез А-А на фиг. 1} на фиг. 3 - вид зшшБОчной полости литейной форкяз для получения пробы; на фиг. 4. разрез Б-Б на фиг. 3. Данная технологическая проба содер жит два идентичных по размерам стержня ,д

1 ножевидного профиля, изготовленных из исследуемой и известной композиции материалов формы. Эти стержни предназначены для оценки исследуемых материалов посредством петрографического и мик рорентгеноспектрального анализа микрошлифтов и инструментального измерения шероховатости литой поверхности по методике МИСиС. Кроме того в пробе находится цилиндрический стержень 2 из исследуемой композиции, который предназначен для определения прочности сцепления пригара с поверхностью отливки методом среза пробки на образцах, вырезанных из поперечных темплетов пробы. Размеры стержней и их соотношения с габаритными размерами технологической пробы выбрань исходя из соображения обе спечения максимального теплосодержания пробы при минимальном удельном объеме стержней и их максимальной трещино- и эрозионной стойкости при термическом ударе во время заполнения заливочной полости металлическим расплавом. При этом стремились обеспечить локаль но высокие температуры в зоне взаимодействия расплава со стержнями по конту ру круга и сегмента, позволяющими моделировать, температурные условия взаимодействия фаз, характерные для тепловых узлов и внутренней поверхности крупных стальных отливок. Предлагаемая технологическая проба выгодно отличается от известных решений своей металлоемкостью, которая не прекышает 5 О кг и может быть воспроизведена в условиях как Научно-исследователь ской лаборатории, так и литейного цеха, имеющих плавильные агрегаты. Пробу получают в разовой песчаной фо ме с заливкой ее металлом из промежу

точного разливочного ковша или непосредственно ее индукционной печи.

Регулировка температурного режима литейной . формы при заливке и последующем охлаждении технологической пробы или уменьшение объема ОТЛИРКИ, например вдвое, позволяет использовать предлагаемую технологическую проёу для оценки 8664 J

минимальном ее объеме, обеспечивающей существование жидкой фазы на границе контакта с формой свыше 45 минут; достоверное и воспроизводимое моделировацы заделаны в консоли, жестко связанные псо знаковой частью стержня, причем диаметр цилиндра относится к расстоянию от оси его симметрии до тепловой оси 44 склонности материалов формы к пригарообразованию на стальных отливках с толшиной стенки до 120 мм и для более широкой номенклатуры отливок из черных и цветных сплавов. Использование предлагаемой технологической пробы для оценки склонности материалов литейной формы к пригарообразованию обеспечивает возможность получения . максимальной энтропиеемкосги пробы при ни® технологических параметров физикохимического взаимодействия крупной стальной отливки на границе контакта с материалами литейной формы на 50 кг лабораторной отливке; комплексную оценку склонности материалов формы и характеристик пригарообразований на крупных стальных отливках, включая определение прочности на срез, микрорентгено-спектральный анпиз и другие йнструментальные методы, что обеспечивает более полное и комплексное установление причин и характеристик пригара на крупных стальных отливках с толщиной стенки 250мм; снижение трудоемкости проведения работ по выбору, материала формы и сроков исполнения в 1,5-2 раза. Экономический эффект от использования предлагаемой технологической пробы для одного предприятия составит 18700 руб. Формула изобретения Технологическая проба, содержащая стержни из испытуемых материалов, расположенные в заливаемой полости, отличающаяся тем, что, с целью повышения объективности анализа причин и характеристик пригарообразования крупных стальных отливок при их физико-химическом взаимодействии с материалом формы на границе раздела, один из CTei жней выполнен в виде цилиндра, образующая боковой поверхности которого параллельна вертикальной оси пробы, тор55 пробы и к радиусу среднего по высоте сечения пробы, как (0,5+1):1:6, а два других стержня имеют в плоскости, перпендшсулярной оси пробы, сечение в виде комбинации сегмента, трапеции и прямоугольника, причем радиус сегмента относится к основанию трапеция, равному ширине прямоугольника, и. к ее боковой стороне, как 1:1О:15, при отношении радиуса сегмента к расстояник) от вершин стержней до тепловой оси пробы и к ее радиусу, равном 1:1S:1OO, Щ)И

этом высота стержней относитса к рао стоянию от нижнего торца стержней до нижнего Tojraa пробы и к высоте пробы, как (О,5+1):1:3.

Источники информашга, принятые во вниманяе при аксперггиэв ;, 1. Авторское свидетельство СССР ; № 3882О7, кл. Q 01N 1/ОО, 1971,

./

«1