Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia odlewów z zeliwa sferoidalnego przez obróbke surówki za pomoca modyfikatora na przyklad za¬ prawy magnezowej, zaprawy cerowej, zaprawy magnezowo-krzemowej itp., jak równiez urzadzenie do otrzymywania odlewów z zeliwa sferoidalnego.Wedlug znanych sposobów, obrabia sie uprzednio w kadzi odlewniczej pewna ilosc surówki za pomo_ ca modyfikatora, nastepnie odlewa sie w ten spo¬ sób obrobiona surówke do form. Zwykle koniecz¬ na jest obróbka duzej ilosci surówki na raz, je¬ zeli chce sie miec odpowiednia ilosc surówki w dyspozycji, celem doprowadzenia do pewnej ilosci form. W praktyce zdarza sie równiez, ze odlewanie zostaje zatrzymane w oczekiwaniu na surówke przygotowana. Zdarza sie równiez, ze trzeba przy¬ gotowac w kadzi odlewniczej bardzo duza ilosc surówki, na przyklad, rzedu wielu ton, do odle¬ wania odlewów o duzych rozmiarach. W tym przy¬ padku, znane sposoby uprzedniej obróbki przed odlewaniem do form, posiadaja te niedogodnosc, ze surówka ciekla obrobiona za pomoca modyfi¬ katora zle znosi przechowywanie. Sposób ten pro_ wadzi dó straty modyfikatora, podczas gdy pro¬ porcja kulek grafitowych w fazie zestalajacej sie jest jeszcze mala, a grafit otrzymany na granicy faz ma w calosci postac plytek.Postepujac wedlug znanego sposobu otrzymywa¬ nia odlewów, do surówki podstawowej o skladzie chemicznym C = 3,8%, Si = 1,9%, S = 0,007%, przy czym reszte stanowilo zelazo, dodano w kadzi odlewniczej stop modyfikujacy Fe — Si — Mg zawierajacy 9% Mg, przy czym ilosc modyfikatora wzgledem ilosci surówki wynosila 1,4% wagowo.Uzyskana wydajnosc magnezu wyniosla 25%. Su¬ rówka po modyfikowaniu stopem grafitowym Fe — Si o zawartosci 75% krzemu, przy czym stosu¬ nek ilosci stopu wzgledem ilosci surówki wynosil 0,3% wagowo, stanowila zeliwo sferoidalne posia¬ dajace 700 kulek na 1 mm2 i 60% perlitu. Struk¬ ture tego zeliwa przedstawia fig. 2 rysunku.Znany sposób stosuje sie równiez do odlewania rur zwlaszcza wodociagowych i kanalizacyjnych.Postepujac wedlug tego znanego sposobu, do su¬ rówki podstawowej o skladzie chemicznym C = 3,6%, Si = 2,2%, S = 0,005%, oddano do kadzi odlewniczej modyfikator zawierajacy wago¬ wo 0,1% Mg. Przygotowana tak surówke odlano odsrodkowo i uzyskano rure o ciezarze 1600 kG, srednicy nominalnej 800 mm, dlugosci 7 m i gru¬ bosci 12 mm. Surówka ta byla modyfikowana sto¬ pem grafitowym Fe — Si o zawartosci 80% Si, przy czym stosunek ilosci stopu wzgledem surówki wy- nosil 0,8% wagowo. Uzyisikano zeliwo zawierajace 800 kulek na 1 mm2 i 50% perlitu na pólgrubosci rury, a strukture tego zeliwa przedstawia fig. 5 ry¬ sunku. Za pomoca znanego sposobu obrabiania w kadzi, konieczna jest wysoka zawartosc magnezu, rzedu od 0,09 do 0,19% Mg czystego, przy czym grafit dazy do zawartosci procentowych dolnych,.89 434 3 staje sie zbitym zamiast utworzyc kuleczki, i to zwlaszcza na powierzchni wewnetrznej rur odlewa¬ nych odsrodkowo.Sposób otrzymywania odlewów z zeliwa sfero- idalnego przez obróbke surówki za pomoca mody¬ fikatora, polegajacy na napelnieniu cieklym me¬ talem kadzi odlewniczej i doprowadzaniu tego me¬ talu z kadzi do formy rynna doprowadzajaca we¬ dlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze mody¬ fikator wprowadza sie do cieklego metalu w ryn¬ nie doprowadzajacej metal miedzy kadzia odlew¬ nicza, a forma, w miejscu najblizej polozonym tej formy.F^???lF^fT ^owacffije sie ruch turbulencyjny cikoej surowfd w* rynfciie doprowadzajacej, za miej. sctm, w którym wptowadza sie modyfikator. Do ~'rrfri. iHBfeflHitifrflifr sie modyfikator stanowiacy stfp* o JMmftttecf^fzli) Mg przy zachowaniu sto- sunku wagowego okolo 1%, ewentualnie dodaje sie modyfikator stanowiacy stop o zawartosci 5% Mg, przy zachowaniu stosunku wagowego okolo 0,2 do 2%.Urzadzenie do otrzymywania odlewów z zeliwa sferoidalnego, uzyskanego przez dodawanie do su_ rowki modyfikatora, zawierajace kadz odlewnicza, forme oraz rynne doprowadzajaca ciekla surówke z kadzi do formy, wedlug wynalazku charaktery¬ zuje sie tym, ze na rynnie doprowadzajacej ciekla surówke zawiera ponadto dozownik doprowadza¬ jacy do cieklej surówki modyfikator.Dozownik doprowadzajacy modyfikator posiada otwór wylotowy o nastawianej wielkosci przekro¬ ju. Czesc rynny doprowadzajacej, za dozownikiem modyfikatora, posiada pokrywe utrzymujaca prety powodujace ruch turbulencyjny surówki.Dzieki sposobowi, wedlug wynalazku mozliwe jest magazynowanie w kadzi odlewniczej surówki nieobrobionej za pomoca modyfikatora i jedno¬ czesnie otrzymywanie odlewów bez straty modyfi¬ katora i bez zmniejszenia ilosci kulek grafitowych.Zwieksza sie przy tym wydajnosc modyfikatora, to znaczy stosunek ilosci modyfikatora wprowadzo. nego do zawartosci modyfikatora zachowanego w zeliwie, a wiec jakosc odlewów jest lepsza.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do odlewania zeliwa w formie statycznej, fig. 3 przedstawia zdjecie mikroskopowe struktury odlewu z zeliwa grafito¬ wego sferoidalnego, fig. 4 przedstawia urzadzenie do otrzymywania odlewów rurowych, w formie do odlewania odsrodkowego, fig. 6 przedstawia zdje_ cie mikroskopowe struktury odlewu rury uzyska¬ nego w urzadzeniu przedstawionym na fig. 4.Zgodnie z przykladem wykonania przedstawio¬ nym na fig. 1, ciekla surówka podstawowa, niemo- dyfikowana magnezem, zawarta w przechylnej ka¬ dzi odlewniczej 1, jest wylewana do przelewu 2, którego przedluzenie stanowi rynna doprowadzaja¬ ca 3, korzystnie krótka (na przyklad o dlugosci do 50 cm). Rynna 3 jest pochylona i jej koniec jest umieszczony powyzej zbiornika wlewowego 4 formy statycznej 5. Powyzej czesci górnej tej ryn. ny 3 jest umieszczony dozownik 6 zawierajacy mo¬ dyfikator w postaci sproszkowanej, którym jest 4 na przyklad zaprawa magnezowa, zaprawa cero. wa, zaprawa magnezowo-krzemowa itp., przy czym proszek do obróbki modyfikujacej jest bardzo drob¬ ny (o wymiarach ^iaren rzedu 0 do 0,4 mm). Do- zownik 6 podaje sproszkowany modyfikator do su¬ rówki przez otwór wylotowy 7 o nastawnej wiel¬ kosci przekroju w celu nastawienia wydatku pro¬ szku w funkcji wydatku odlewanego zeliwa, przy czym procentowa zawartosc modyfikatora w sto¬ lo sunku do ciezaru zeliwa jest dobierana; i tak je¬ zeli czynnik zawiera 5% magnezu, wynosi od 0,2 do 2% w zaleznosci od rodzaju czynnika, skladu chemicznego surówki podstawowej i grubosci od¬ lewu.Korzystnym dla wprowadzenia modyfikatora do surówki i jego reakcji z surówka jest, gdy rynna doprowadzajaca 3 jest zakryta, w czesci za punk¬ tem doprowadzenia sproszkowanego modyfikatora, przez pokrywe zdejmowalna 8 przeznaczona do utrzymywania pewnej ilosci pretów grafitowych 9 rozmieszczonych pionowo lub skosnie w ryn- nnie w ten sposób, ze sa zanurzone czescio¬ wo w rynnie zeliwa. Prety 9 sa rozmiesz¬ czone liniowo wzdluz osi wzdluznej rynny, lub tez moga byc lekko przesuniete na jedna i dru¬ ga strone w stosunku do tej osi, w ten sposób, ze tworza strefy wytwarzania ruchu turbulencyj¬ nego surówki w rynnie. Dzieki takiemu ukladowi pretów, sproszkowany modyfikator plywajacy po powierzchni surówki jest natychmiast wciagany wglab cieklego metalu przed jego wprowadzeniem do wnetrza formy 5. W ten sposób obróbka mody¬ fikujaca jest dokonywana praktycznie w tym sa¬ mym czasie co odlewanie, tak, ze czas który uply- wa od chwili dodawania modyfikatora do chwili wlasciwego odlewania jest nieistotny, i zfe ten mo¬ dyfikator oddzialywuje maksymalnie na zeliwo.Zdjecie mikrograficzne na fig. 3, przedstawia w powiekszeniu 100 razy strukture odlewu otrzyma- 40 nego z formy 5 z fig. 1. Mikrostruktura przedsta¬ wia odlew o grubosci 4 mm. Stwierdza sie, ze liczba kulek grafitowych 10 na jednostke powie¬ rzchni jest wysoka i wynosi 2500 kulek/mm2. Pod¬ kreslic nalezy, ze wzrost liczby kulek grafitowych 45 daje strukture bardziej ferrytyczna (fig. 3), a wiec podwyzszenie wlasnosci odlewu w stanie surowym, wydluzenia bezwzglednego, a zwlaszcza udarnosci.Ponizej podany przyklad ilustruje równiez po¬ lepszenie wydajnosci modyfikatora w przypadku 50 stosowania sposobu wedlug wynalazku.Przyklad 1. Do surówki podstawowej wpro¬ wadzono 2%, w stosunku do ciezaru surówki* mie¬ szaniny skladajacej sie z 50 czesci wagowych stopu modyfikujacego Fe-Si-Mg o zawartosci 12% Mg 55 i z 50 czesci wagowych stopu grafityzujacego o za¬ wartosci 75% Si. Zastosowano 1% modyfikator w stosunku do ciezaru surówki. Uzyskano wydajnosc magnezu 35%. Surówka w ten sposób obrobiona dala zeliwo sferoidalne o zawartosci 2500 ku- 60 lek/mm2 i jedynie ze sladami perlitu (fig *).Sposób wedlug wynalazku jest szczególnie ko¬ rzystny w przypadku, gdy stosuje sie wielkie ka¬ dzie odlewnicze, zawierajace duze ilosci ton su¬ rówki, na przyklad 10 ton surówki, badz dla do- ns starczenia duzej ilosci o#!ew$w, badz 6 odlewów, o duzych rozmiarach, przy czym unika sie spalania i odparowywania wstepnego modyfi¬ katora, zwlaszcza w przypadku magnezu, w wiel- ¦ klej kadzi odlewniczej, gdyz ta kadz, zgodnie ze sposobem postepowania wedlug wynalazku, zawie- 5 ra tylko surówke zwykla.Urzadzenie przedstawione na fig. 4, stosowane do odlewania rur, zawiera forme odsrodkowa 11 i kadz przechylna 12, z której, zawarta w niej su¬ rówke, wlewa sie do przelewu 13 przedluzonego rynri^ 14, która jest wprowadzona do wnetrza for¬ my 11. Rynna i forma sa ze soba wzajemnie po¬ laczone, w ruchu przemieszczajacym równoleglym do rynny i do osi formy, przy czym forma jest obrotowa wokól wlasnej osi. Rynna 14 jest znacz¬ nie przedluzona w stosunku do rynny 3 z przy¬ kladu wykonania przedstawionego na fig. 1.Powyzej czesci górnej tej rynny 14, umieszczony jest dozownik 15 zawierajacy pewna ilosc sprosz¬ kowanego modyfikatora niezbedna do obróbki su¬ rówki. Z tego dozownika wysypywany jest pro¬ szek na surówke przez otwór wylotowy 16, którego wielkosc przekroju jest nastawiana, co umozliwia regulacje wydatku proszku w funkcji wydatku su¬ rówki, na przyklad za pomoca trzpienia z grotem 17, uruchamianego sruba 1* z pokretlem 19. Rynna 14 jest pokryta, w czesci za punktem spadku sproszkowanego modyfikatora pokrywa 20 zdejmo. walna, przeznaczona do utrzymywania pewnej licz¬ by pretów 21 grafitowych zaglebionych do wnetrza rynny na dlugosci dostatecznej do zanurzenia ich w rynnie doprowadzajacej surówke.Struktura mikrograficzna przedstawiona na fig. 6 jest struktura zeliwa polowy grubosci scianki ru¬ ry o srednicy nominalnej 800 mm i o grubosci 12 mm. Widoczne jest znaczne polepszenie wyni¬ ków otrzymanych dzieki sposobowi wedlug wyna¬ lazku, zgodnie z którym, tuz przed wprowadzeniem surówki do formy odsrodkowej, dodaje sie mody¬ fikator do rynny doprowadzajacej surówke i mie¬ sza sie ten modyfikator z surówka wywolujac w niej ruch turbulentny za pomoca pretów grafito¬ wych 21.Przyklad 2. Zastosowano surówke podstawo¬ wa i doprowadzono do niej w rynnie 14 0,9% wa¬ gowo stop modyfikujacy Fe-Si-Mg o 5% zawarto¬ sci wagowej Mg i 1% metali ziem rzadkich. Jak przedstawia fig. 6, grafit 22 rury ma calkowicie postac sferoidalna, a wydajnosc Mg jest 35%. Po modyfikowaniu w rynnie 14, 0,9% stopem grafity- zujacym Fe-Si o 80% Si, otrzymuje sie zeliwo za¬ wierajace 1600 kulek/mm2 i 30% perlitu na pól- grubosci rury. Przyklady analogiczne do poprzed¬ nich i wykonane dla,proporcji zmieniajacych sie od 0,8% do 1% wagowych modyfikatora zawiera¬ jacego wagowo 5% Mg i 1% metali ziem rzadkich badz z 0,04 do 0,05% Mg, pozwolily stwierdzic, ze taki stosunek wystarcza do otrzymywania odlewów, których grafit jest grafitem calkowicie sferoidal- nym.Istotnym jst, ze ilosc modyfikatora wykorzysty¬ wanego jest funkcja z jednej strony szybkosci krzepniecia odlewu, a tym samym funkcja odlewu (im wieksza ma grubosc odlew, tym wiecej zeliwo powinno zawierac Mg, aby mógl odlew zawierac grafit sferoidalny), a z drugiej strony, funkcja za¬ wartosci siarki i oligo- pierwiastków surówki pod¬ stawowej.Rozwiazanie wedlug wynalazku ma zastosowanie nie tylko do odlewania czesci wszystkich rodza¬ jów, a korzystnie odlewów o duzych rozmiarach, lecz nadto do wytwarzania rur odsrodkowych o srednicy rzedu 700 do 2000 mm i dlugosci 6 do 9 m, grubosci do 10 mm. Surówka jest obrabiana w rynnie I4 doprowadzajacej surówke przy pro¬ porcji od 0,5 do 2% stopu Fe-Si-Mg—metale ziem rzadkich o zawartosci 5% Mg i 1% metali ziem rzadkich. Do odlewania odlewów ó grubosci mniej¬ szej niz 10 mm stosuje sie modyfikator o zawartosci % Mg, w proporcji zawartej miedzy 0,2 i 0,7%. PL