RU1771875C - Mould for preparation of bimetallic steel-cast iron castings - Google Patents

Mould for preparation of bimetallic steel-cast iron castings

Info

Publication number
RU1771875C
RU1771875C SU914903353A SU4903353A RU1771875C RU 1771875 C RU1771875 C RU 1771875C SU 914903353 A SU914903353 A SU 914903353A SU 4903353 A SU4903353 A SU 4903353A RU 1771875 C RU1771875 C RU 1771875C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casting
cast iron
carbon
containing material
mold
Prior art date
Application number
SU914903353A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Александров
Борис Алексеевич Кулаков
Виталий Константинович Дубровин
Александр Владимирович Изосимов
Original Assignee
Челябинский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Челябинский государственный технический университет filed Critical Челябинский государственный технический университет
Priority to SU914903353A priority Critical patent/RU1771875C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1771875C publication Critical patent/RU1771875C/en

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

Использование: в литейном производстве при изготовлении отливок с в зкой стальной сердцевиной и поверхностным слоем из чугуна, обладающим повышенной твердостью и износостойкостью. Сущность изобретени : в литейной форме углерод- содержащий материал помещен компактно на рассто нии от рабочей поверхности литейной формы, равном (0,06...0,5) от ширины рабочей полости, оформл ющей науглероживаемую стенку отливки.1 ил.Usage: in foundry in the manufacture of castings with a viscous steel core and a surface layer of cast iron, which has increased hardness and wear resistance. The inventive carbon-containing material is compactly placed at a distance from the working surface of the mold equal to (0.06 ... 0.5) from the width of the working cavity forming the carbonized wall of the casting. 1 silt.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству и может найти практическое применение при производстве отливок с в зкой стальной сердцевиной и поверхностным слоем из чугуна, обладающим повышенной твердостью и износостойкостью.The invention relates to foundry and can find practical application in the manufacture of castings with a viscous steel core and a surface layer of cast iron with increased hardness and wear resistance.

Известна литейна  форма из графита или с покрытием, содержащим графит, которую подогревают перед заливкой до 700..,1800°С и выдерживают с залитой сталью в течение 5...60 мин.A casting mold of graphite or with a coating containing graphite is known, which is heated before pouring to 700 .., 1800 ° C and incubated with cast steel for 5 ... 60 min.

Известна  литейна  форма имеет следующие недостатки. Процесс изготовлени  литейных форм из графита требует больших энергетических затрат и очень трудоемок. Графитосодержащие покрыти , имеющие небольшую толщину, не обеспечивают достаточного насыщени  поверхностных слоев отливки углеродом дл  образовани  сло  чугуна требуемой толщины. Увеличение толщины покрыти  снижает размерную точность отливки. Кроме того, при нагреве и выдержке при температуре 700..,1300°С в, окислительной атмосфере графит интенсивLOKnown foundry mold has the following disadvantages. The manufacturing process of molds from graphite is very energy intensive and very time consuming. Graphite coatings having a small thickness do not saturate the surface layers of the carbon casting sufficiently to form a layer of cast iron of the required thickness. Increasing the thickness of the coating reduces the dimensional accuracy of the cast. In addition, when heated and held at a temperature of 700 .., 1300 ° C in an oxidizing atmosphere, graphite is intense LO

но окисл етс , что приводит к снижеы. ю реакционной способности покрыти  и размерной точности отливок, к их поражению газовыми раковинами. Следовательно, нагрев и выдержку форм следует проводить в защитной атмосфере или в вакууме, что требует применени  сложного оборудовани  и дефицитных формовочных материалов, а также больших энергозатратbut is oxidized, resulting in lower levels. The reactivity of the coating and the dimensional accuracy of the castings, to their defeat by gas shells. Therefore, heating and aging of the molds should be carried out in a protective atmosphere or in vacuum, which requires the use of sophisticated equipment and scarce molding materials, as well as high energy costs

Цель изобретени  - повышение качества отливок, снижение энергетических и трудовых затрат.The purpose of the invention is to improve the quality of castings, reduce energy and labor costs.

Сущность изобретени  по сн етс  чертежом .The invention is illustrated in the drawing.

При изготовлении нижней полуформы выполн етс  полость дл  засыпки углерод- содержащего материала и простановки стержн -перемычки. Форма и стержень изготавливаютс  из песчано-глинистой, жид- костекольной или иной газопроницаемой смеси. Углеродсодержащим материалом может служить каменноугольна  пыль любой марки, обладающа  выходом летучихIn the manufacture of the lower half-mold, a cavity is provided for backfilling the carbon-containing material and for setting up the jumper rod. The mold and the core are made of sand-clay, liquid-glass or other gas-permeable mixture. Carbon-containing material can be coal dust of any brand with a volatile release.

XJXj

«-А"-AND

соwith

vj СЛvj SL

веществ не менее 20% или каменноугольный пек.substances not less than 20% or coal tar pitch.

Толщина сло  углеродсодержащего материала должна быть в пределах (0,2...0,5)от толщины науглераживаемой стенки отливки .The thickness of the layer of carbon-containing material should be within (0.2 ... 0.5) of the thickness of the carbonized wall of the casting.

При заливке стали в форму она прогреваетс , и в определенный момент происходит термодеструкци  углеродсодержащего материала, выделивша с  при этом газова  смесь состоит в основном из метана, т желых углеводородов, небольшого количества азота, водорода, монооксида и диоксида углерода .When the steel is poured into the mold, it warms up, and at a certain moment the carbon-containing material is thermally decomposed, the gas mixture being released, which consists mainly of methane, heavy hydrocarbons, a small amount of nitrogen, hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide.

Газова  смесь мигрирует через поры в формовочной смеси к поверхности отливки. По зазору, образовавшемус  вследствие усадки отливки, углеводородные газы омывают поверхность и подвергаютс  пиролизу при температурах выше 900°С по реакцииThe gas mixture migrates through the pores in the molding sand to the surface of the casting. In the gap formed due to shrinkage of the casting, hydrocarbon gases wash the surface and undergo pyrolysis at temperatures above 900 ° C according to the reaction

СнНгSnng

п . С + P . C +

mm

Н2H2

Оседающий на поверхности отливки пи- ролитический углерод диффундирует в сталь и науглероживает ее до чугуна. При этом плавное снижение концентрации углерода от поверхности к центру снижает веро тность отслоений и повышает служебные свойства отливки.Pyrolytic carbon deposited on the surface of the casting diffuses into the steel and carbonizes it to cast iron. In this case, a smooth decrease in the carbon concentration from the surface to the center reduces the likelihood of delamination and increases the service properties of the casting.

Основное условие качественного науглероживани  - начало термодеструкции угл  сразу после завершени  кристаллизации поверхностных слоев отливки, что обеспечиваетс  толщиной стержн -перемычки, т.е. рассто нием от размещенного углеродсо- держаа1его материала до рабочей поверхности горизонтальной литейной формы, равном (0,06...0,5) ширины рабочей полости, оформл ющей науглероживаемую стенку отливки.The main condition for high-quality carbonization is the beginning of thermal degradation of coal immediately after crystallization of the surface layers of the casting is completed, which is ensured by the thickness of the jumper rod, i.e. the distance from the placed carbon-containing material to the working surface of a horizontal casting mold equal to (0.06 ... 0.5) of the width of the working cavity, which forms the carbonized wall of the casting.

При толщине стержн -перемычки менее 0,06 ширины рабочей полости, оформл ющей науглероживаемую стенку отливки, прогрев засыпки до температуры начала термодеструкции произойдет раньше образовани  на поверхности отливки корочки закристаллизовавшегос  металла, что ведет к образованию газовых раковин.If the thickness of the jumper rod is less than 0.06 of the width of the working cavity that forms the carbonized wall of the casting, heating of the filling to the temperature of the onset of thermal degradation will occur before the formation of a crust of crystallized metal on the surface of the casting, which leads to the formation of gas shells.

При глубине залегани  углеродсодержащего материала на рассто нии более 0,5 ширины рабочей полости, оформл ющей науглероживаемую стенку отливки, прогрев произойдет слишком поздно, следствием чего будет недостаточное науглероживание .At a depth of carbon-containing material at a distance of more than 0.5 of the width of the working cavity forming the carbonized wall of the casting, heating will occur too late, resulting in insufficient carburization.

Литейна  форма состоит из верхней 1 и нижней 2 полуформ. В полость нижней полуформы загружаетс  углеродсодержащийThe foundry form consists of the upper 1 and lower 2 half-forms. A carbon-containing material is loaded into the cavity of the lower half-mold

материал 3, который закрываетс  стержнем-перемычкой или слоем краски 4.material 3, which is covered by a web or web 4.

Применение изобретени  осуществл етс  следующим образом.The application of the invention is as follows.

Дл  получени  отливки типа чаша массой 50 кг с толщиной стенки 40 мм из стали 40Л, с температурой заливки 1540°С, внутренн   поверхность которой должна иметь повышенную износостойкость, примен етс  литейна  форма.A casting mold is used to produce a 50 kg bowl casting with a wall thickness of 40 mm from 40L steel, with a casting temperature of 1540 ° C, the inner surface of which must have increased wear resistance.

Полуформы изготавливают из жидко- стекольной пластичной самотвердеющей смеси, уплотнение встр хиванием. При сборке полость полуформы засыпают каменноугольной пылью марки Ж (ГОСТ 25543- 83) в количестве 0,5 кг. Сверху полость закрываетс  стержнем-перемычкой, изготовленным из жидкостекольной быстро- твердеющей смеси по С02 - процессу.Half-molds are made of liquid-glass plastic self-hardening mixture, shaking the seal. During assembly, the cavity of the half-mold is covered with coal dust of grade Ж (GOST 25543-83) in an amount of 0.5 kg. The cavity is closed from above by a jumper rod made of a liquid glass quick-hardening mixture according to the CO2 process.

Пример 1. Использовали стерженьперемычку толщиной 2,4 мм. Полученна  от- ливка имеет на науглероживаемой поверхности слой чугуна толщиной 3,0...3,5 мм со средним содержанием углерода в немEXAMPLE 1 A 2.4 mm thick jumper rod was used. The resulting casting has a layer of cast iron with a thickness of 3.0 ... 3.5 mm with an average carbon content in it on the carbonized surface

2,5...3,2%.2.5 ... 3.2%.

Газовых рзковин в поверхностном слое отливки не обнаружено. .No gas flakes were found in the surface layer of the casting. .

Пример 2. Использовали стержень- перемычку толщиной 20 мм. Полученна  отливка имеет на науглероживаемой поверхности слой чугуна толщиной 1,1..,1,5 со средним содержанием углерода в нем 2,4...2,9%.Example 2. Used a jumper rod with a thickness of 20 mm The resulting casting has a cast iron layer 1.1 .., 1.5 thick on the carbonized surface with an average carbon content of 2.4 ... 2.9% in it.

Использование предлагаемой литейнойUsing the proposed foundry

формы дл  изготовлени  биметаллических сталь-чугун отливок обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:molds for the manufacture of bimetallic steel-cast iron castings provides the following advantages compared to existing methods:

начало газификации углеродсодержащего материала после кристаллизации поверхностных слоев отливки, что обеспечиваетс  определенной глубиной его залегани , исключает образование газовых раковин и способствует повышению качества отливки;the start of gasification of the carbon-containing material after crystallization of the surface layers of the casting, which is ensured by a certain depth, prevents the formation of gas shells and improves the quality of the casting;

использование теплоты залитой в форму стали дл  газификации.углеродсодержащего материала позвол ет исключить нагрев и выдержку формы после заливкиthe use of the heat of the molded steel for gasification. The carbon-containing material eliminates the heating and aging of the mold after pouring

при высоких температурах;at high temperatures;

наличие защитной восстановительной атмосферы в форме в период охлаждени  отливки исключает окисление и обезуглероживание поверхности отливки и предотвращает образование поверхностных трещин.The presence of a protective reducing atmosphere in the mold during the cooling period of the casting eliminates the oxidation and decarburization of the casting surface and prevents the formation of surface cracks.

Claims (1)

Формула изобретени  Литейна  форма дл  изготовлени  биметаллических сталь-чугун отливок, содер- жэща  полуформы и размещенный в нихSUMMARY OF THE INVENTION A foundry mold for the manufacture of bimetallic steel-cast iron castings containing and placed in half-molds углеродсодержащий материал, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества отливок, снижени  энергетических и трудовых затрат, углеродсодержащий маразмещен в компактном виде на расс от рабочей поверхности горизонталь тейной формы, равном 0,06-0,5 шир бочей полости, оформлcarbon-containing material, characterized in that, in order to improve the quality of castings, reduce energy and labor costs, the carbon-containing material is compactly placed on a race from the horizontal horizontal working surface equal to 0.06-0.5 wide cavity, designed териал, например каменноугольна  пыль, 5 науглероживаемую стенку отливки.material, for example coal dust, 5 carbonized casting wall. размещен в компактном виде на рассто нии от рабочей поверхности горизонтальной литейной формы, равном 0,06-0,5 ширины рабочей полости, оформл ющейplaced in a compact form at a distance from the working surface of the horizontal casting mold, equal to 0.06-0.5 of the width of the working cavity, forming
SU914903353A 1991-01-18 1991-01-18 Mould for preparation of bimetallic steel-cast iron castings RU1771875C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914903353A RU1771875C (en) 1991-01-18 1991-01-18 Mould for preparation of bimetallic steel-cast iron castings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914903353A RU1771875C (en) 1991-01-18 1991-01-18 Mould for preparation of bimetallic steel-cast iron castings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1771875C true RU1771875C (en) 1992-10-30

Family

ID=21556089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914903353A RU1771875C (en) 1991-01-18 1991-01-18 Mould for preparation of bimetallic steel-cast iron castings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1771875C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 579098, кл. В 22 D 19/16, 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20030059081A (en) Refractory articles
CN112194465B (en) Tundish dry material and preparation method thereof
CN106573293B (en) Wet mold for casting and method for producing cast article using the same
US4877078A (en) Pattern for use in lost pattern foundry process
RU1771875C (en) Mould for preparation of bimetallic steel-cast iron castings
GB1519339A (en) Method of making immersion nozzle or a long stopper for use in the continuous casting of steel
US7134478B2 (en) Method of die casting spheroidal graphite cast iron
JPS6141862B2 (en)
CN101723686A (en) Smoke-free micro-expansive anhydrous stemming
FI85972B (en) FOERFARANDE FOER TILLVERKNING AV KERAMISKA SAMMANSATTA KROPPAR MED HJAELP AV OMVAEND AOTERGIVNING AV ETT MODELLMATERIAL SOM AVLAEGSNAS.
Berlizeva et al. Control of the strength properties of mixtures based on chromite sand
US3654987A (en) Gasifiable casting care
RU2156673C1 (en) Method for making high quality iron castings
Khodai et al. Behavior of generated gas in lost foam casting
KR20130009361A (en) Decompression casting apparatus and method
RU2292253C1 (en) Cast part producing method
GB1562206A (en) Method for manufacturing a mould for metal casting
SU1567318A1 (en) Method of bottom casting of steel
SU1126358A1 (en) Stack combination casting mould
SU1386356A1 (en) Method of coating ceramic moulds with pyrolytic carbon
US1696395A (en) Shrink-head casing for ingot molds
Yevtushenko et al. Control of the Strength Properties of Mixtures Based on Chromite Sand
CA1219112A (en) Venting of pattern decomposition vapors during lost foam metal casting
SU818720A1 (en) Sand for producing casting moulds
SU1445850A1 (en) Method of producing cores and moulds