RU2647975C1 - Method of producing cast steel by centrifugal casting - Google Patents
Method of producing cast steel by centrifugal casting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2647975C1 RU2647975C1 RU2016148771A RU2016148771A RU2647975C1 RU 2647975 C1 RU2647975 C1 RU 2647975C1 RU 2016148771 A RU2016148771 A RU 2016148771A RU 2016148771 A RU2016148771 A RU 2016148771A RU 2647975 C1 RU2647975 C1 RU 2647975C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casting
- melt
- pouring
- density
- particles
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 title 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 10
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии изготовления отливок, получаемых методом центробежного литья с упрочнением внешней и внутренней и частей отливки дисперсными твердосплавными фазами, которые могут быть применены в металлургической и других отраслях промышленности.The invention relates to the manufacturing technology of castings obtained by centrifugal casting with hardening of the external and internal and parts of the casting with dispersed carbide phases, which can be used in metallurgical and other industries.
Известен способ формирования стальной трубной заготовки путем центробежного литья, включающий заливку расплава во вращающуюся вокруг горизонтальной оси форму и упрочнение поверхности заготовки путем подачи через дозатор в заливочный желоб в струю расплава тугоплавких дисперсных частиц, при этом для упрочнения внешней поверхности осуществляют подачу дисперсных частиц с плотностью более 6000 кг/м3 с первыми порциями расплава и заканчивают подачу после заливки 75% расплава, а для упрочнения внутренней поверхности осуществляют подачу тугоплавких частиц с плотностью менее 5000 кг/м3 после 25% расплава и заканчивают подачу с окончанием процесса разливки (RU №2381087, B22D 13/00, опубл. 10.02.2010.). Способ обеспечивает возможность упрочнения внешней и внутренней поверхности получаемой заготовки. Однако таким способом возможно получить только стальную трубную заготовку, упрочненную с внутренней и внешней стороны и невозможно получить отливку с упрочненной внутренней поверхностью типа «стакан».A known method of forming a steel tubular billet by centrifugal casting, comprising pouring the melt into a mold rotating around a horizontal axis and hardening the surface of the billet by feeding refractory dispersed particles through a batcher into the pouring trough into the melt jet, while dispersed particles with a density of more than 6000 kg / m 3 with the first end portions and a melt flow of 75% after pouring of the melt, and for hardening the inner surface is carried out feeding tug fusible particles having a density less than 5000 kg / m 3 after 25% of the melt flow and the end with the end of the casting process (RU №2381087, B22D 13/00, publ. 10.02.2010.). The method provides the possibility of hardening the outer and inner surfaces of the resulting workpiece. However, in this way it is possible to obtain only a steel pipe billet hardened from the inside and outside and it is impossible to obtain a casting with a hardened inner surface of the "glass" type.
В качестве ближайшего аналога выбран способ центробежного литья на машинах с вертикальной осью вращения, включающий заливку расплава в форму и вращение ее вокруг вертикальной оси, заливку расплава осуществляют в неподвижную форму, а вращение ее начинают до окончания заливки расплава после затвердевания донной части отливки. As the closest analogue, the method of centrifugal casting on machines with a vertical axis of rotation is selected, which includes pouring the melt into a mold and rotating it around the vertical axis, pouring the melt into a stationary form, and it starts to rotate until the melt is filled after the bottom of the casting has solidified.
Способ позволяет получать отливки типа «стакан» (RU №2235001, B22D 13/00, опубл. 27.08.2004.).The method allows to obtain castings of the type "glass" (RU No. 2235001, B22D 13/00, publ. 08/27/2004.).
Недостатком способа являются необходимость дополнительных технологических операций с целью упрочнения внешней, внутренней и торцевой поверхностей отливки.The disadvantage of this method is the need for additional technological operations in order to harden the outer, inner and end surfaces of the casting.
Задачей изобретения является получение стальных отливок центробежным литьем с высокими прочностными свойствами внешней и внутренней поверхностей отливки.The objective of the invention is to obtain steel castings by centrifugal casting with high strength properties of the outer and inner surfaces of the casting.
Указанная задача решается тем, что при реализации способа упрочнения внешней и внутренней частей поверхности отливки, включающем заливку расплава в форму и вращение ее вокруг вертикальной оси, заливку расплава осуществляют во вращающуюся форму, с одновременной подачей тугоплавких частиц плотностью более 8000 кг/м3, после затвердевания заготовки, согласно изобретению, подача частиц, имеющих плотность более 8000 кг/м3, прекращается и начинается подача частиц плотностью менее 8000 кг/м3, при этом подача тугоплавких частиц плотностью более 8000 кг/м3 начинается с заливкой расплава и завершается после заливки 50% расплава, а подача частиц с плотностью менее 8000 кг/м3 начинается после заливки 50% расплава и продолжается до конца плавки.This problem is solved in that when implementing the method of hardening the external and internal parts of the surface of the casting, including pouring the melt into a mold and rotating it around a vertical axis, pouring the melt into a rotating mold, while supplying refractory particles with a density of more than 8000 kg / m 3 , after hardening of the preform according to the invention, the supply of particles having a density of more than 8000 kg / m 3 stops and the supply of particles with a density of less than 8000 kg / m 3 begins, while the flow of refractory particles with a density of more than 8000 k g / m 3 begins with pouring the melt and ends after pouring 50% of the melt, and the supply of particles with a density of less than 8000 kg / m 3 begins after pouring 50% of the melt and continues until the end of the smelting.
В предлагаемом способе для упрочнения внешних частей заготовки тугоплавкими частицами плотностью более 8000 кг/м3, их начинают подавать одновременно с началом заливки расплава в литейную форму и продолжают подачу частиц до заливки 50% от массы расплава, а для упрочнения внутренней части заготовки тугоплавкими частицами плотностью менее 8000 кг/м3, их подача начинается после заливки 50% от массы расплава и продолжается до окончания процесса разливки. В случае окончания подачи дисперсных частиц плотностью более 8000 кг/м3 до заливки 50% расплава, количества частиц недостаточно для обеспечения равномерных свойств по высоте внешней поверхности отливки. В случае подачи дисперсных частиц плотностью 8000 кг/м3 на протяжении всего времени разливки, частицы, вводимые после заливки 50% расплава, вследствие кристаллизации боковых поверхностей и донной части отливки распределяются по всему объему отливки, не изменяя прочностные свойства внешней поверхности отливки, но приводя к существенным затратам дисперсных частиц. В случае начала подачи дисперсных частиц плотностью менее 8000 кг/м3 до заливки 50% расплава, частицы распределяются по всему объему отливки, существенно не изменяя прочностные свойства внутренней поверхности отливки, но также приводя к существенным затратам дисперсных частиц.In the proposed method for hardening the outer parts of the workpiece with refractory particles with a density of more than 8000 kg / m 3 , they begin to be fed simultaneously with the beginning of pouring the melt into the mold and continue to feed particles until 50% of the mass of the melt is filled, and for hardening the inner part of the workpiece with refractory particles with a density less than 8000 kg / m 3 , their flow begins after pouring 50% of the mass of the melt and continues until the end of the casting process. If the supply of dispersed particles with a density of more than 8000 kg / m 3 is completed before pouring 50% of the melt, the number of particles is insufficient to ensure uniform properties along the height of the outer surface of the casting. In the case of feeding dispersed particles with a density of 8000 kg / m 3 throughout the entire casting time, particles introduced after pouring 50% of the melt, due to the crystallization of the side surfaces and the bottom of the casting, are distributed over the entire volume of the casting, without changing the strength properties of the outer surface of the casting, but to significant costs of dispersed particles. In the case of the beginning of the supply of dispersed particles with a density of less than 8000 kg / m 3 before pouring 50% of the melt, the particles are distributed throughout the casting volume, without substantially changing the strength properties of the inner surface of the casting, but also leading to significant costs of the dispersed particles.
Технический результат изобретения заключается в получении стальной отливки центробежным литьем с возможностью обеспечения внешней и внутренней частей отливки высокими прочностными свойствами.The technical result of the invention is to obtain a steel casting by centrifugal casting with the possibility of providing the external and internal parts of the casting with high strength properties.
Технический результат достигается тем, что стальная отливка формируется путем заливки расплава в форму и вращение ее вокруг вертикальной оси, заливку расплава осуществляют во вращающуюся форму, при этом одновременно начинают подачу дисперсных частиц плотностью более 8000 кг/м3, подачу прекращают после поступления 50% массы расплава, после чего начинают подачу дисперсных частиц плотностью менее 8000 кг/м3 и заканчивают ее одновременно с окончанием процесса разливки.The technical result is achieved by the fact that the steel casting is formed by pouring the melt into a mold and rotating it around a vertical axis, pouring the melt into a rotating mold, while at the same time the flow of dispersed particles with a density of more than 8000 kg / m 3 starts, the flow is stopped after 50% of the mass melt, after which they begin to feed dispersed particles with a density of less than 8000 kg / m 3 and end it simultaneously with the end of the casting process.
Сущность данного способа иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 представлена схема получения упрочненной отливки методом центробежного литья: 1 - форма, 2 - расплав, 3 - сталеразливочный ковш, 4 - механизм вращения, 5 - дозатор, 6 - тугоплавкая дисперсная фаза. Фиг. 2 иллюстрирует распределение дисперсных частиц по завершению заливки расплава.The essence of this method is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a scheme for producing hardened castings by centrifugal casting: 1 - mold, 2 - melt, 3 - steel pouring ladle, 4 - rotation mechanism, 5 - dispenser, 6 - refractory dispersed phase. FIG. 2 illustrates the distribution of dispersed particles upon completion of melt casting.
Пример осуществления способаAn example of the method
Отливку получали из марки сталь 20 выплавленной в индукционной печи. Внешний диаметр заготовки 150 мм, внутренний диаметр 110 мм, высота 70 мм, толщина дна 30 мм. В качестве упрочняющей фазы использовали карбид вольфрама (WC), плотностью 15800 кг/см3 в количестве 200 г, а также карбид кремния (SiC), плотностью 3210 г/см3 в количестве 200 г. Расплав температурой 1650°С из сталеразливочного ковша заливали во вращающуюся со скоростью 600 об/мин форму, при этом в струю стали при помощи дозатора начинали подачу WC. Подачу WC прекращали после заливки 50% расплава. После подачи 50% от массы расплава начинали подачу SiC. Подача SiC прекращалась одновременно с окончанием процесса разливки. После полного затвердевания и остановки вращения формы отливку извлекали. Полученная отливка имела удовлетворительное качество поверхности с плотным строением тела и без усадочных дефектов. Предложенный способ позволил получить отливку с высокими механическими свойствами: твердость, (по сравнению с отливкой типа «стакан», полученной без введения дисперсных частиц), на внешней поверхности увеличилась на 45-50 НВ, а на внутренней увеличилась на 30-35 НВ.The casting was obtained from steel grade 20 smelted in an induction furnace. The outer diameter of the workpiece is 150 mm, the inner diameter is 110 mm, the height is 70 mm, and the bottom thickness is 30 mm. As the hardening phase we used tungsten carbide (WC), with a density of 15800 kg / cm 3 in an amount of 200 g, and also silicon carbide (SiC), with a density of 3210 g / cm 3 in an amount of 200 g. The melt with a temperature of 1650 ° С was poured from a steel ladle into a mold rotating at a speed of 600 rpm, while WC flow was started into the steel stream using a dispenser. The flow of WC was stopped after pouring 50% of the melt. After supplying 50% of the mass of the melt, the supply of SiC was started. The supply of SiC ceased simultaneously with the end of the casting process. After complete solidification and stopping the rotation of the mold, the casting was removed. The resulting casting had a satisfactory surface quality with a dense body structure and without shrinkage defects. The proposed method made it possible to obtain a casting with high mechanical properties: hardness (compared to the "glass" casting obtained without the introduction of dispersed particles), on the outer surface it increased by 45-50 HB, and on the inside it increased by 30-35 HB.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016148771A RU2647975C1 (en) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | Method of producing cast steel by centrifugal casting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016148771A RU2647975C1 (en) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | Method of producing cast steel by centrifugal casting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2647975C1 true RU2647975C1 (en) | 2018-03-21 |
Family
ID=61708074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016148771A RU2647975C1 (en) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | Method of producing cast steel by centrifugal casting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2647975C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2720415C1 (en) * | 2019-08-09 | 2020-04-29 | Общество с ограниченной ответственностью «Челябинский Фланцевый завод» | Steel casting method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0335012A1 (en) * | 1988-03-08 | 1989-10-04 | Karl-Hermann Busse | Method for continuously producing a wear resistant metal-hard material composite by centrifugal casting |
RU2235001C2 (en) * | 2002-03-11 | 2004-08-27 | ОАО "Опытный завод цветного литья" | Method for centrifugal casting in casting machines with vertical rotation axis |
RU2381087C1 (en) * | 2008-07-14 | 2010-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Forming method of tubular billet |
RU2557854C1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | "barrel" type cast production |
-
2016
- 2016-12-12 RU RU2016148771A patent/RU2647975C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0335012A1 (en) * | 1988-03-08 | 1989-10-04 | Karl-Hermann Busse | Method for continuously producing a wear resistant metal-hard material composite by centrifugal casting |
RU2235001C2 (en) * | 2002-03-11 | 2004-08-27 | ОАО "Опытный завод цветного литья" | Method for centrifugal casting in casting machines with vertical rotation axis |
RU2381087C1 (en) * | 2008-07-14 | 2010-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Forming method of tubular billet |
RU2557854C1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | "barrel" type cast production |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2720415C1 (en) * | 2019-08-09 | 2020-04-29 | Общество с ограниченной ответственностью «Челябинский Фланцевый завод» | Steel casting method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2647975C1 (en) | Method of producing cast steel by centrifugal casting | |
RU2381087C1 (en) | Forming method of tubular billet | |
RU2443505C1 (en) | Method of producing steel tube billets | |
JP5018274B2 (en) | Mold for continuous casting of round billet slab and continuous casting method | |
CN101195154B (en) | Casting mold for hollow steel ingot and producing method thereof | |
RU2557854C1 (en) | "barrel" type cast production | |
JP5114641B2 (en) | Vibration solidification casting method and vibration solidification casting apparatus | |
RU2314891C1 (en) | Mold making method for casting with use of investment patterns | |
CN110831712A (en) | Casting process by utilizing hot die casting | |
RU2643850C1 (en) | Method for producing thin-walled tube blank | |
RU119657U1 (en) | HOLLOW INGOST CASTING FORM | |
JP2013052421A (en) | Casting apparatus and casting method | |
RU2720415C1 (en) | Steel casting method | |
RU2335377C1 (en) | Method of precise ingots production in ceramic moulds with pressurised crystallisation | |
RU2376105C2 (en) | Method of continuous casting of blanks | |
RU2742093C1 (en) | Method of producing steel tubing billet with high radiation resistance | |
US2255896A (en) | Process for the production of centrifugal castings | |
US1807536A (en) | Process for centrifugal casting | |
RU2765031C1 (en) | Casting method with formation of homogeneous fine-grained metal structure | |
CN105492143A (en) | Double casting method and apparatus | |
KR101565079B1 (en) | Method of manufacturing for metal ball | |
RU2346788C1 (en) | Device for fabricating large bimetallic forming rolls | |
JP6414181B2 (en) | Method for producing oxide casting | |
RU2597799C2 (en) | Method for centrifugal casting and device therefor | |
RU2284244C2 (en) | Method for producing shaped castings of aluminum alloys and apparatus for performing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190422 Effective date: 20190422 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201213 |