PL96734B1 - Zeliwo na odlewy tulei cylindrowych i sposob otrzymywania zeliwa na odlewy tulei cylindrowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zeliwo na odlewy tulei cylindrowych i sposób otrzymania zeliwa na odlewy tulei cylindrowych. Tuleje odlane z tego zeliwa znajduja zastosowanie w silnikach wszelkiego rodzaju pojazdów mechanicznych.Dotychczas stosowane zeliwa stopowe na odlewy tulei cylindrowych maja nastepujacy sklad chemiczny w procentach wagowych wegiel 2,9-3,3%, krzem 2,7-3,3%, mangan 0,6-0,9%, fosfor 0,4-0,6%, chrom 0,4-0,5%, molibden 0,25-0,45 lub alternatywnie wegiel max 3,5%, krzem 1,8-2,5%, mangan 0,6-0,9%, fosfor 0,35-0,65%, chrom 0,25-0,45%. Zeliwa o skladzie wymienionym otrzymuje sie dwoma sposobami.W pierwszym sposobie wytapiane jest ono w zeliwiakach. Jako wsad stosuje sie wagowo surówke fosforowa w ilosci 60%, zlom stalowy w ilosci 20%, zlom zeliwny w ilosci 20%. Na rynnie zeliwo podaje sie modyfikacji przy uzyciu zelazokrzemu i stabilizacji cyna w ilosci 0,10% w stosunku wagowym do plynnego metalu znajdujacego sie w kadzi dowozacej metal.W drugim sposobie zeliwo wytapiane jest w piecu indukcyjnym sieciowej czestotliwosci. Wsad sklada sie wagowo z surówki fosforowej w ilosci 40-60%, zlomu stalowego 10-20%, zlomu zeliwnego 10—30%. Wegiel uzupelnia sie przez dodanie naweglacza. Metal przegrzewa sie do temperatury 1550°C i wylewa do podgrzewa¬ cza. Dosc jednorazowo wylanego metalu do podgrzewacza wynosi okolo 70% pojemnosci pieca uzywanego do topienia. Z podgrzewacza metal pobierany jest do kadzi o pojemnosci 150 kg, w której przeprowadza sie jego modyfikacje zelazokrzemem oraz stabilizacje cyna w ilosci do 0,10% w stosunku wagowym. Tuleje cylindrowe wykonane z tych zeliw posiadaja osnowe perlityczno-ferrytyczna w której ilosc ferrytu wynosi 10—15% oraz grafit o rozmieszczeniu miedzydendrytycznym. Zywotnosc tych tulei w silnikach wynosi 150 000 km lub 3000 godzin do przebiegu miedzynaprawczego. Podniesienie zywotnosci tulei mozna osiagnac stosujac dodatkowe zabiegi jak chromowanie, azotowanie lub hartowanie indukcyjne gladzi cylindra.Celem wynalazku jest osiagniecie zywotnosci zeliwnych tulei cylindrowych w silnikach na takim poziomie jaki wykazuja tuleje dla których przeprowadzono dodatkowe zabiegi jak chromowanie, azotowanie lub hartowanie indukcyjne.2 96 734 Zeliwo którego sklad chemiczny w procentach wagowych jest nastepujacy, wegiel 3,30-3,60%, krzem 1,80-2,80% mangan 0,40-1,00%, fosfor max 0,8%, siarka max 0,10%, reszta zelazo i zanieszczyczenia, zawiera wedlug wynalazku wagowo chromu 0,01-0,55%, molibdenu 0,01-0,20%, cyny 0,01-0,20%, antymonu 0,01—0,20% miedzi 0,01-0,20%, przy czym suma wagowa tych dodatków stopowych jest wyzsza 0,30%.Mikrostruktura odlewu tulei cylindrowej otrzymana z tego zeliwa sklada sie z perlitu, przy czym ilosc ferrytu nie przekracza 5%. Grafit w odlewie wystepuje w postaci miedzydendrytycznej, przy czym w poblizu powierzchni roboczej tulei przyjmuje forme eutektyczna lub pasemkowa.Zeliwo wedlug wynalazku wytapiane jest w piecu indukcyjnym nastepnie magazynowane jest w podgrze¬ waczu skad pobierane jest porcjami do kadzi.Istota sposobu otrzymania zeliwa polega na tym, ze jednorazowo z podgrzewacza pobiera sie do kadzi 1/20 czesc jego zawartosci wagowej i o ta sama ilosc uzupelnia sie podgrzewacz metalem przelanym z pieca indukcyjnego. Zatem stosunek porcji metalu pobranej z podgrzewacza do jego zawartosci wynosi wagowo 1 :20, dzieki czemu uzyskujemy wyrównanie skladu chemicznego, po czym metal z kadzi, przelewa sie do pieca podgrzewczego usytuowanego przy maszynie odsrodkowej, a nastepnie do tygielka do którego wprowadza sie na moment przed zalaniem formy odsrodkowej skladniki stopowe jak antymon, cyna molibden, chrom miedz, w takiej ilosci aby z uwzglednieniem ilosci zawartej w kapieli koncowa sumaryczna ich zawartosc wynosila wagowo powyzej0,3%. ? Zeliwo wedlug wynalazku otrzymuje sie z wsadu zlozonego z wiórów zeliwnych, zlomu stalowego i zeliwnego. W miejsce zlomu zeliwnego oraz czesciowo wiórów mozna stosowac surówke wielkopiecowa.Podczas wytopu nalezy przestrzegac stalych warunków topienia, a zwlaszcza ciezaru naboju w stosunku do pojemnosci pieca indukcyjnego. Szybkosc topienia wsadu powinna byc mniejsza o 2% od maksymalnej szybkosci topienia ustalonej dla danego pieca, a temperatura kapieli nie powinna przekraczac 1480° C. Zeliwo mozna odtlenic wapniokrzemem lub zelazotytanem i przed kazdym spustem nalezy kontrolowac równowaznik weglowy okreslony wzorem CE = Cc + 3 Si + \ P, którego wielkosc jest stala. Spelniajac te warunki uzyskuje sie powtarzalna ilosc i maximum zarodków grafityzujacych, oraz male wahania w skladzie chemicznym kapieli.Dalsza stabilizacje jakosci zeliwa uzyskuje sie przez sposób magazynowaniaplynnego metalu w podgrzewaczu przy zachowaniu stalego stosunku wagowego metalu w podgrzewaczu i metalu wlewanego do podgrzewacza z pieca indukcyjnego. Ten stosunek umozliwia utrzymanie skladu chemicznego na stalym poziomie.Sposób wedlug wynalazku ilustruje ponizszy przyklad. Temperatura zeliwa w podgrzewaczu wynosi 1450°C. Nastepnie z podgrzewacza metal za pomoca kadzi przelewa sie do pieców podgrzewczych usytuowanych przy maszynach odsrodkowych. Temperatura metalu musi utrzymana w granicach 1300—137Ó°C.Po czym metal z pieca podgrzewczego dozowany jest do tygielkai miarowego i po zgarnieciu zuzla wprowadza sie na moment przed zalaniem mieszanine skladników stopowych chromu, molibdenu, cyny, antymonu, miedzi w ilosci takiej aby koncowa sumaryczna zawartosc wagowa tych skladników w kapieli wynosila powyzej 03%* Zeliwo takie zawiera wagowo wegla 3,30—3,60% krzemu 1,80-2,80%, manganu 0,40—1,00%, fosforu max 0,8%, siarki max 0,10%, chromu 0,01-0,55%, molibdenu 0,01-0 20% cyny 0,01-0,20%, antymonu 0,01-0,20% i miedzi 0,01%—0,20% reszta zelazo i zanieczyszczenia, przy czym suma skladników stopowych jest wieksza od 0,30%.» Mikrostruktura odlewu zeliwnego sklada sie z perlitu, przy czym ilosc ferrytu nie przekracza 5%. Grafit jest miedzydendrytyczny z tendencja do typu eutektycznego i pasemkowego. Otrzymane z tego zeliwa tuleje cylindrowe charakteryzuja sie duza odpornoscia na ubytki spowodowane dzialaniem mechanicznym i chemicz¬ nym oraz dobra przewodnoscia cieplna. Tuleje zapewniaja przebieg co najmniej 400.000 km we wszystkich typach pojazdów oraz 10.000 godzin w ciagnikach i maszynach roboczych. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Zeliwo na odlewy tulei cylindrowych o zawartosci wagowej wegla 3,30—3,60%, krzemu 1,80—2,80%, manganu 0,40-1,00%, fosforu max 0,8%, siarki max 0,10% reszta zelazo i zanieczyszczenia, znamienne tym, ze zawiera wagowo chromu, 0,01-0,55% molibdenu 0,01-0,20%, cyny 0,01-0,20%, antymonu 0,01-0,20% i miedzi 0,01-0,20%, - przy czym suma tych dodatków jest wyzsza od 0,30%, a mikrostruktura sklada sie z perlitu, ferrytu w ilosci do 5% i grafitu typu miedzydendrytycznego, eutektycznego i pasemkowego.
2. 2. Sposób otrzymywania zeliwa na odlewy tulei cylindrowych obejmujacych wytapianie metalu w piecu indukcyjnym, magazynowanie metalu w podgrzewaczu skad pobiera sie go do kadzi odlewniczej, znamien¬ ny tym, ze jednorazowo z podgrzewacza pobiera sie do kadzi 1/20 jego zawartosci i ta ilosc uzupelnia sie w podgrzewaczu metalem z pieca indukcyjnego, metal z kadzi przelewa sie do podgrzewacza usytuowanego przy maszynie odsrodkowej, a nastepnie do tygielka, do którego wprowadza sie na moment przed zalaniem formy odsrodkowej skladniki jak antymon, cyne, molibden, miedz, chrom w takiej ilosci aby z uwzglednieni iloscijuz znajdujacej sie w kapieli ich koncowa sumaryczna zawartosc wagowa wynosila powyzej 0,3%. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL