RU2447161C2 - Способ изготовления отливок методом электрошлакового центробежного литья - Google Patents
Способ изготовления отливок методом электрошлакового центробежного литья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447161C2 RU2447161C2 RU2010104239/02A RU2010104239A RU2447161C2 RU 2447161 C2 RU2447161 C2 RU 2447161C2 RU 2010104239/02 A RU2010104239/02 A RU 2010104239/02A RU 2010104239 A RU2010104239 A RU 2010104239A RU 2447161 C2 RU2447161 C2 RU 2447161C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- electroslag
- earth metals
- vanadium
- molybdenum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении отливок из сталей. В способе осуществляют расплавление металла электрошлаковым способом, накопление расплава в тигле, его раскисление, модифицирование, микролегирование и заливку в литейную форму под действием центробежных сил. Расплав микролегируют молибденом, а раскисление и модифицирование осуществляют ванадием, редкоземельными (РЗМ) и/или щелочноземельными металлами (ЩЗМ), вводимыми в расплав в следующем количестве, в вес.%: молибден 0,05-0,2, ванадий 0,01-0,1, РЗМ и/или ЩЗМ 0,01-0,1. Изобретение позволяет повысить механические свойства отливок. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении отливок с повышенными механическими и служебными свойствами.
Известен способ изготовления отливок методом электрошлакового центробежного кокильного литья, включающий расплавление металла электрошлаковым методом, накопление расплава в тигле, раскисление и заливку в литейную форму под действием центробежных сил / Патон Б.Е., Медовар Б.И., Бойко Г.А. Электрошлаковое литье. - Киев: Наукова думка, 1980, 192 с./.
Недостатком данного способа является формирование отливки с грубой макро- и микроструктурой в результате дезактивации потенциальных центров кристаллизации во время электрошлакового переплава шихты.
Известен способ изготовления отливок методом электрошлакового центробежного кокильного литья, включающий расплавление металла электрошлаковым методом, накопление расплава в тигле, раскисление, модифицирование лигатурой, содержащей редкоземельные, щелочноземельные металлы и заливку в литейную форму под действием центробежных сил /Специальные способы литья: Справочник / В.А.Ефимов, Г.А.Анисович, В.Н.Бабич и др.; Под общей ред. В.А.Ефимова. - М.: Машиностроение, 1991. - 436 с./.
Недостатком данного способа является формирование отливки с грубой макро- и микроструктурой. Применение в качестве модификатора лигатур, содержащих редкоземельные и щелочноземельные металлы, приводит лишь более глубокому раскислению расплава. При этом не происходит образование эффективных центров кристаллизации для матрицы сплава и избыточных фаз, что не позволяет формирование структуры, обеспечивающей высокий уровень механических и служебных свойств.
Задачей изобретения является повышение механических свойств отливок.
Данный технический результат достигается тем, что способ электрошлакового центробежного литья, включающий расплавление металла электрошлаковым способом, накопление расплава в тигле, его раскисление, модифицирование, микролегирование и заливку в литейную форму под действием центробежных сил, причем расплав микролегируют молибденом, а раскисление и модифицирование осуществляют ванадием, редкоземельными (РЗМ) и/(или) щелочноземельными металлами (ЩЗМ), вводимыми в расплав в следующем количестве, вес.%:
Молибден | - 0,05-0,2 |
Ванадий | - 0,01-0,1 |
РЗМ и (или) ЩЗМ | - 0,01-0,1 |
Ввод в расплав лигатуры с редкоземельными, щелочноземельными металлами в выбранных пределах обеспечивает его глубокое раскисление, что создает оптимальные условия для ввода лигатур, содержащих молибден, ванадий. Ввод молибдена и ванадия в выбранных пределах позволяет синтезировать в расплаве нитриды, карбиды, карбонитриды, являющиеся эффективными инокуляторами для матрицы сплава и избыточных фаз. Ввод лигатур нижевыбранных пределов не обеспечивает формирование достаточного количества центров кристаллизации. Увеличение количества вводимой добавки вышевыбранных пределов приводит к укрупнению данных инокуляторов и снижению их модифицирующей способности по отношению избыточных фаз.
Предлагаемый способ опробовали при изготовлении кольцевых заготовок из сталей 20Л и 25Л. Металл плавили на установке типа УШ129 с использованием расходуемых электродов, сваренных из отходов металлопроизводства. Металл после раскисления ферромарганцем, ферросилицием и алюминием, в количестве 0,15% каждой добавки, модифицировали по известному и предложенному способу. После ввода добавки для их равномерного усвоения расплав выдерживали и выпускали в металлическую форму, установленную на машину центробежного литья с вертикальной осью вращения. Из полученной кольцевой заготовки вырезали образцы для исследования микро- и макроструктуры и анализа механических свойств. Заготовки подвергали термообработке по режиму «улучшение». Испытание на механические свойства проводили на универсальной разрывной машине УМЭ-10Т. Уровень ударной вязкости при комнатной и отрицательной температуре определяли на копре КМ-30. Размер, форму и количество избыточных фаз исследовали на металлографическом микроскопе МИМ-8М по известным методикам.
Результаты испытаний образцов, приведенных в таблице, показали, что предлагаемый способ изготовления позволяет измельчить перлитно-ферритную микроструктуру в 1,5-2 раза при глобуляризации включений перлита. В результате этого происходит повышение прочности на 10-20%, пластичности на 10-20% при увеличении ударной вязкости KCU при -60°С в 1,5-2 раза.
Ожидаемый экономический эффект от использования предложенного модификатора рассчитывали из условия повышения механических свойств отливок из модифицированной стали, что позволяет снизить толщину стенок отливок без ухудшения их конструктивной прочности.
Анализ эксплуатационных характеристик отливок из сталей 20Л и 25Л показал, что повышение механических свойств в указанных пределах позволяет снизить вес отливок на 10-15%, что равноценно увеличению выпуска литья при равных расходах на 10%. Учитывая, что отпускная цена литья из стали 20Л и 25Л в среднем составляет 85 тыс. рублей на тонну, то экономический эффект составит 8,5 тыс. рублей на тонну годного литья.
Применение предложенной технологии при литье отливок из среднеуглеродистых сталей расширяет область применения данных заготовок для изделий, работающих в условиях «Крайнего Севера».
Таблица | ||||||||||
Способ изготовления | сталь | Добавки, % | Механические свойства | KCU, кДж/м2 при -60°С | Размер перлита L, мкм | |||||
Мо | V | РЗМ и (или) ЩЗМ | Gв, МПа | Gt, МПа | δ, % | ψ,% | ||||
Предлагаемый | 20 Л | 0,01 | 0,005 | 0,005 Се | 470 | 285 | 26 | 55 | 11,3 | 3,8 |
20 Л | 0,25 | 0,12 | 0,12 Се | 480 | 290 | 28 | 60 | 15,2 | 3,4 | |
20 Л | 0,05 | 0,01 | 0,01 Се | 510 | 346 | 26 | 60 | 16,3 | 3 | |
20 Л | 0,2 | 0,1 | 0,1 Се | 527 | 402 | 31 | 72 | 18,4 | 3,1 | |
20 Л | 0,07 | 0,02 | 0,02 Са | 505 | 367 | 30 | 74 | 20,4 | 2,6 | |
25 Л | 0,1 | 0,04 | 0,04 Ва | 569 | 350 | 37 | 73 | 18,3 | 1,8 | |
25 Л | 0,13 | 0,06 | 0,06 Се + Са | 548 | 408 | 28 | 67 | 16,3 | 2 | |
25 Л | 0,16 | 0,08 | 0,08 Са + Ва | 532 | 387 | 24 | 60 | 17,7 | 2,1 | |
По прототипу | 20 Л | - | - | 0,1 Се | 445 | 230 | 26 | 55 | 10,2 | 4,2 |
25 Л | - | - | 0,05 Са | 460 | 265 | 24 | 50 | 8,7 | 4,5 |
Claims (1)
- Способ изготовления отливок методом электрошлакового центробежного кокильного литья, включающий расплавление металла электрошлаковым способом, накопление расплава в тигле, его раскисление, модифицирование, микролегирование и заливку в литейную форму под действием центробежных сил, отличающийся тем, что расплав микролегируют молибденом, а раскисление и модифицирование осуществляют ванадием, редкоземельными (РЗМ) и/или щелочноземельными металлами (ЩЗМ), вводимыми в расплав в следующем количестве, вес.%:
молибден 0,05-0,2 ванадий 0,01-0,1 РЗМ и/или ЩЗМ 0,01-0,1
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010104239/02A RU2447161C2 (ru) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | Способ изготовления отливок методом электрошлакового центробежного литья |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010104239/02A RU2447161C2 (ru) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | Способ изготовления отливок методом электрошлакового центробежного литья |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010104239A RU2010104239A (ru) | 2011-08-20 |
RU2447161C2 true RU2447161C2 (ru) | 2012-04-10 |
Family
ID=44755298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010104239/02A RU2447161C2 (ru) | 2010-02-08 | 2010-02-08 | Способ изготовления отливок методом электрошлакового центробежного литья |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2447161C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714012C1 (ru) * | 2019-04-01 | 2020-02-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ изготовления отливок методом электрошлакового литья |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1804689B2 (de) * | 1968-10-23 | 1973-06-14 | Institut elektroswarki im E O Patona, Kiew (Sowjetunion) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines hohlzylindrischen gusstueckes mittels elektroschlacken-umschmelzens |
GB1326579A (en) * | 1970-11-19 | 1973-08-15 | Inst Elektroswarki Patona | Apparatus for electroslag remelting of metals |
SU763473A1 (ru) * | 1978-06-30 | 1980-09-15 | Минский Филиал Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Института Технологии Автомобильной Промышленности | Способ получени модифицированного серого чугуна |
RU2026146C1 (ru) * | 1991-03-28 | 1995-01-09 | Омский политехнический институт | Способ изготовления отливок |
-
2010
- 2010-02-08 RU RU2010104239/02A patent/RU2447161C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1804689B2 (de) * | 1968-10-23 | 1973-06-14 | Institut elektroswarki im E O Patona, Kiew (Sowjetunion) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines hohlzylindrischen gusstueckes mittels elektroschlacken-umschmelzens |
GB1326579A (en) * | 1970-11-19 | 1973-08-15 | Inst Elektroswarki Patona | Apparatus for electroslag remelting of metals |
SU763473A1 (ru) * | 1978-06-30 | 1980-09-15 | Минский Филиал Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Института Технологии Автомобильной Промышленности | Способ получени модифицированного серого чугуна |
RU2026146C1 (ru) * | 1991-03-28 | 1995-01-09 | Омский политехнический институт | Способ изготовления отливок |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЕФИМОВ В.А. и др. Специальные способы литья. Справочник. - М.: Машиностроение, 1991, с.600-609. МЕДОВАР Б.И. и др. Электрошлаковая тигельная плавка и разливка металла. Под ред. Б.Е.Патона. - Киев: Наукова думка, 1988, с.17, с.24. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714012C1 (ru) * | 2019-04-01 | 2020-02-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ изготовления отливок методом электрошлакового литья |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010104239A (ru) | 2011-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11466349B2 (en) | Spheroidal graphite cast iron | |
UA72309C2 (ru) | Translated By PlajСПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА СТАЛИ, СПЛАВ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА СТАЛИ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА | |
RU2447161C2 (ru) | Способ изготовления отливок методом электрошлакового центробежного литья | |
JP4656007B2 (ja) | 溶鉄のNdおよびCa添加による処理方法 | |
CN105039837B (zh) | 一种微合金化高抗氧化性灰铸铁及其制备方法 | |
RU2513363C1 (ru) | Высокопрочный антифрикционный чугун | |
RU2490351C1 (ru) | Литейный сплав на основе алюминия | |
JP4516923B2 (ja) | アルミキルド鋼の連続鋳造鋼片及びその製造方法 | |
RU2714012C1 (ru) | Способ изготовления отливок методом электрошлакового литья | |
CN104651721B (zh) | 斗齿用合金钢及斗齿的制备方法 | |
RU2373297C1 (ru) | Способ производства заготовок из аустенитных, стабилизированных титаном сталей | |
Zhang et al. | Effect of rare earth alloy modification on high carbon equivalent gray cast iron of automotive brake drum | |
JP3124469B2 (ja) | 介在物欠陥の少ない鋳片の製造方法 | |
KR102539284B1 (ko) | 내가스 결함성에 우수한 구상흑연주철 | |
RU2270266C2 (ru) | Лигатура для модифицирования и легирования сплавов | |
Wang et al. | Investigation on band segregate formation during the electroslag remelting of H13 die steel | |
RU2098508C1 (ru) | Чугун | |
RU2690084C1 (ru) | Способ производства поковок из штамповых сталей типа 5ХНМ | |
RU2336321C1 (ru) | Трубная заготовка из низкоуглеродистой стали | |
Asensio Lozano et al. | Microstructural optimization of unalloyed ductile cast irons with a ferritic matrix used in the manufacture of wind turbine rotors | |
RU2345155C1 (ru) | Способ подготовки шихты для получения алюминиевых сплавов | |
JP2003170206A (ja) | 圧延用スリーブロール | |
RU2191213C1 (ru) | Лигатура (варианты) | |
RU2241574C1 (ru) | Способ отливки изделий из чугуна с шаровидным графитом | |
SU1696104A1 (ru) | Способ получени слитков кислой стали |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150209 |