CS210507B1 - Způsob sériového odlévání slabostěnných litinových odlitků - Google Patents

Abstract

Způsob sériového odlévání slabostěnných litinovýchuodlitků, zejména z tvárné litiny, s tloušťkou stěny 3 až 15 mm, se současným grafitizačním očkováním litiny přímo ve formě. Podstata vynálezu spočívá v tom, že do licí nálevky o objemu, který odpovídá pouze množství litiny surového litinového odlitku,se nejprve uloží grafitizační očkovadlo. Vstup do vtokové soustavy se uzavře zátkou. Po nalití surové litiny do licí nálevky se působením očkovadla litina naočkuje. Pak se vytáhne zátka a naočkovaná litina nateče do formy. Přitom se zcela vyprázdní licí nálevka a licí kůl.

Description

Vynález se týká způsobu sériového odlévání slabostěnných litinových odlitků, zejména z tvárné litiny, s tlouštkou stěny 3 až 15 mm, se současným grafitizačním očkováním litiny přímo ve formě.

Dosud známá, provozně nejvíce rozšířená výroba tvárné litiny před odléváním odlitků do forem se provádí dvoustupňovým pochodem. Nejprve v prvním stupni se tavenina očkuje hořčíkem a surová tvárná litina se ve druhém stupni očkuje grafitizačně, nahozením očkovadla na hladinu ve zpracovací pánvi a promícháním nebo přidáváním grafitizaěního očkovadla do proudu při přelévání taveniny ze zpracovací pánve do licí pánve, případně i doočkování, přidáváním očkovadla do licího proudu při odlévání forem.

Používané grafitizační očkování, prováděné nahazováním očkovadel na hladinu taveniny litiny v pánvi a jejich promíchávání do taveniny, nezaručuje vždy dobré výsledky. Přitom je tento způsob pracovně obtížný i časově náročný.

Grafitizační očkování při přelévání taveniny litiny ze zpracovací pánve do pánve licí sice zaručuje výrobu jakostní tvárné litiny, ale vyžaduje zvýšený počet pracovních sil a prodlužuje výrobní proces po prvním stupni očkování. S prodlužujícím se časem před vlastním odléváním do forem se zvyšuje odeznívání očkujícího účinku hořčíku.

Účinek grafitizaěního očkováni prováděného uvedenými způsoby, to je očkováním celého objemu zpracovávané surové tvárné litiny a následujícím dlouhodobým odléváním forem, zejména při sériové a hromadné výrobě slabostěnných odlitků z tvárné litiny s narůstajícím časem slábne až pomíjí. Důsledkem nedostečného očkujícího efektu je výskyt volného cementitu ve struktuře litiny a nevyhovující mechanické vlstnosti ve stavu litém. Hotové odlitky je nutno dodatečně tepelné zpracovávat, což je nejen nákladné, ale je spojeno s nebezpečím křivení a praskání konfiguračně složitých slabostěnných odlitků.

Pro odlévání tenkostěnných odlitků s tlouštkou stěny do 15 mm jsou známé postupy grafitizačního očkování ve vtokové soustavě formy, umístěním tělísek očkovadla přímo do kanálků vtokové soustavy. Tyto postupy, založené na podloženém vědním základě posunutí maximálního očkujícího efektu co nejblíže k začátku tuhnutí odlévání litiny, vyžadují však složitou vtokovou soustavu, specielně propracovanou pro jeden druh odlitků. Při použití těchto způsobů se neúměrně snižuje využití tekuté tvárné litiny, v některých případech i na méně než 50 %; pro grafitizační očkování je nutno použít specielních očkovadel, která prodražují výrobu.

Vynález vychází z tohoto známého stavu techniky a řeší problém sériového odlévání slabostěnných litinových odlitků se současným grafitizaěním očkováním litiny přímo ve formě způsobem, jehož podstata spočívá v tom, že do licí nálevky o objemu, který odpovídá pouze množství litiny hrubého litinového odlitku se nejprve vloží grafitizační očkovadlo a vstup do vtokové soustavy se uzavře například zátkou, po nalití surové litiny do licí nálevky se litina naočkuje, načež se otevře vstupní otvor vtokové soustavy a litina natéká do formy.

Způsob odlévání se současným grafitizačním očkováním podle vynálezu je vysoce hospodárný především pro sériovou a hromadnou výrobu odlitků z tvárné litiny, s tlouštkou stěny 3 až 15 mm, odlévaných na syrovo a dále tepelně nezpracovaných. Struktura materiálu odlitků přitom nevykazuje volný cementit a hodnoty mechanických vlastnosti splňují předepsané požadavky pro feritický až perlitickoferitický druh tvárné litiny. Prováděním tohoto způsobu se dosáhne značných úspor na materiálu, protože po vytaženi zátky ze vstupního otvoru vtokové soustavy se zaplní forma, včetně rozváděčích kanálů a zcela se vyprázdní jak licí nálevka, tak i licí kůl. Způsob podle vynálezu nevyžaduje žádná specielní očkovadla a lze jej provádět s dosud běžně používanými a dostupnými očkovadly.

Pro ověření výsledků způsobu sériového odlévání slabostěnných litinových odlitků podle vynálezu byla provedena celé řada výzkumných taveb, jako příklady provedení jsou vSak uvedeny pouze dva.

Příklad 1

Výroba odlitků licích harf, u kterých se tlouštka jednotlivých stěn pohybuje v rozmezí až 15 mm. Hmotnost surového odlitku 8,5 kg odlitého z tvárné litiny se strukturou ferit-perlit.

Tavící zařízení: indukční středofrekvenční pec jmenovitý obsah 30 kg litiny, 4 000 Hz generátor 40 kW.

Očkovací předlitina hořčíku o složení v % hmot.;

% Mg

0,5 « Ce % Si

46,5 % Fe zrnění 2 až 6 mm množství 1,5% hmotnostních dílů z hmotnosti vsázky běžný způsob polévání

Očkovací předslitina grafitizační o složení % hmot.

73	«	Si
1	%	AI
0,8	%	Ca
25,2	%	Fe
zrnění	2 až 4 mm

Množství 1 % hmotnostních dílů surové hmotnosti tvárné litiny ve formě Očkovadlo bylo uloženo do licí nálevky, která měla objem litiny hrubého odlitku.

Hodnoty mechanických vlastností zjištěné z normalisovaných zkušebních odlitků tlouětky 12 mm bez tepelného zpracování.

Mez kluzu β 0,2 - MPa 346 až 382

Pevnost v tahu <r pf - MPa

514 až 61,

Tažnost

G<) - %

10,3 až 16,7

Poznámka

Struktura - ferit/perlit Grafit Ofě - 1/2

Cementit Cp - nezjištěn v tlouštce stěny 3 mm zkušebního odlitku

Příklad 2

Výroba odlitků licích harf, u kterých tlouštka jednotlivých stěn se pohybovala v rozmezí 3 až ,5 mm.

Hmotnost surového odlitku 8,5 kg odlitého z tvárné litiny feritické struktury.

Taviči zařízení: indukční středofrekvenční pec jmenovitý obsah 30 kg litiny, 4 000 Hz generátor 40 kW

Očkovací předslitina hořčíku o složení v % hmot.

% Mg.

% Ni zrnění 10 až 15 mm množství 0,6 % hmotnostních dílů z hmotnosti vsázky běžný způsob polévaci

Očkovací předslitina grafitizační o složení v % hmot.

70	%	Si
1,5	%	Al
1,2	%	Ca
27,3	%	Fe
zrnění	2 až 4 mm

množství 0,7 % hmotnostních dílů surové hmotnosti tvárné litiny ve formě

Oikovadlo bylo uloženo do vyhražené odlitku.

licí nálevky, která měla objem litiny hrubého

Hodnoty mechanických vlastností zjištěné z normálisováných zkušebních odlitků tloušťky 12 mm, bez tepelného zpracování:

Mez kluzu <50,2- MPa 339 ež 375

Pevnost v tahu erpf - MPa

418 až 530

Tažnost	Poznámka
5 5 - %	Struktura převážně feritická
21,6 až 25,7	grafit Gfě - 1/2 cementit Cp - nezjištěn v tloušťce stěny 3 mm zkušebního odlitku

PŘEDMĚT

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZU

   Způsob sériového odlévání slabostěnných litinových odlitků s tloušťkou stěny 3 až. 15 mm se současným grafitizačním očkováním litiny přímo ve formě, vyznačující se tím, že do licí nálevky o objemu, který odpovídá pouze množství litiny hrubého litinového odlitku se nejprve uloží grafitizační očkovadlo a vstup do vtokové soustavy se uzavře například zátkou, po nalití surové litiny do licí nálevky se působením očkovadla litina naočkuje, načež se otevře vstupní otvor vtokové soustavy a naočkovaní litina natéká do formy.