SU1079348A1 - Изложница дл центробежного лить - Google Patents

Abstract

ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ содержаща  корпус с двуслойной футеровкой, первый слой, прилегакмций к корпусу, выполнен из теплоизол ционного покрыти  с огнеупорным наполнителем, а второй, нанесенный на первый, - на основе углеродсодержащих компонентов, отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  смыва футеровочного сло  заливаекшм металлом .и улучшени  извлечени  отливок из изложницы, огнеупорный наполнитель первого сло  выполнен из зерен 0,6-1,2 мм и толщи ной 55-70%их сечени , а второй слой вз т с температурами спекани  и деструкции, равными 280-690 и S 320-560 С соответственно.

Description

СО

СлЭ 4

СХ) Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к вопросу футеровки изложниц, используемых дл  центробежного лить  отливок в виде тел вращени . Известна изложница, на внутренню поверхность которой нанесен слой теплоизол ционного ма териала - квар цевого песка, на который производ т заливку жидкого металла С13. Однако при использовании данной изложницы металл под действием цент робежной силы проникает между зерна ми кварцевого песка и образует На поверхности отливки механический пригар. Известна изложница, на внутреннюю поверхность которой наноситс  слой покрыти  с последующим оплавлением наружного сло  С23. Така  изложница конструктивно сложна и ее использование в большинстве случаев затрудн ет извлечение отливок из изложницы. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  изложница дл  центробежного лить , содержаща  корпус с двуслойной футеровкой, пер вый слой, прилегающий к корпусу; выполнен из теплоизол ционного покрыти  с огнеупорным наполнителем. а второй, нанесенный на первый, на основе углеродсодержащих компо нентов 3J. К основным недостаткам этой изложницы следует отнести то, что она не обеспечивает легкого извлечё ни  отливок благодар  тому, что тер мостойкий слой не разрушаетс , а теплоизол ционный имеет малую толщи ну и плохо отдел етс  от термостойкого , что частб приводит к разрушению при извлечении отливок термосто кого сло  футеровки. Кроме того, на блюдаетс  смыв теплоизол ционного покрыти  в месте поступлени  жидкого металла в изложницу. Целью изобретени   вл етс  умень шение смыва футеровочного сло  и улучшение извлечени  отливок из изложницы . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в изложнице дл  центробежного лить , содержащей корпус с дву слойной футеровкой, первый слой, пр легающий к корпусу, выполнен, из те лоизол ционного покрыти  с огнеупор ным наполнителем, а второй, нанесен ный на первый, - на основе углеродсодержащих компонентов, огнеупорный наполнитель первого сло  выполнен из зерен 0,6-1,2 JVM и толщиной 5570% их сечени , а второй слой вз т с температурами спекани  и деструкции , равнылт 280-690 и 320-560 0 соответственно. Ввод в теплоизол ционное жидкое покрытие с органическим св зующим огнеупорного наполнител  крупностью 0,6-1,2 мм и формирование толщины теплоизол ционного сло , равной 55-70% от диаметра введенных огнеупорных включений, обусловлен тем, что при наличии второго сло , выполн емого сыпучими материалами, при заливке жидкого металла в изложницу засыпка из порошкообразных материалов не смываетс , а задерживаетс  выступающими вершинами огнеупорных частичек. Выбор диаметра частичек наполнител  в пределах 0,6 1,2 мм обусловлен тем, что дл  создани  оптимальной скорости теплоотвода от границы металл-форма, получени  необходимой скорости затвердевани  отливок и предотвращени  отбела чугунных отливок толщина теплоизол ционного покрыти  должна быть не менее 0,32-0,35 мм, а максимально оправданна  ,65. Учитыва  что дл  удержани  этих огнеупорных частиц в теплоизол ционном покрытии они должны больше, чем на половине диаметра находитьс  в покрытии, нижний предел толщины покрыти  принимаем 55% от диаметра частиц. Если толщина меньше 55% от диаметра частиц огнеупорного наполнител , то частицы легко выкрашиваютс  из покрьпн  в процессе заливки изложницы. В то же врем , если толщина покрыти  больше 70% от диаметра частиц, то остаетс  мала  толщина засыпки, котора  соприкасаетс  с выступами частиц и это ухудшает извлечение отливок из изложниц. Если толщина засыпок увеличиваетс  и значительно выступает за вершины огнеупорных частиц, то она легко смываетс  запиваемым в изложницу металлов. Толщина теплоизол ционного сло  покрыти  (табл. 1 разна  при использовании различных вариантов (табл. 2) При использовании кварцита в теп.лоизол ционном покрытии его количество крупностью, близкой к верхнему пределу размеров рассматриваемых фракций, составл ет 82-87%. Приведенный в примере 6 {табл.2) нижний предел температуры деструкции сланцевого пека ниже температуры деструкции углеродсодеожашего компонента, указанной в описании изобретени . Необходимость использовани  такого сланца в рассматриваемых примерах вызвана тем, чтобы показать необходимость ограничени  З20с нижнего предела температуры деструкции углеродсодержащего компонента. Если температура деструкции ниже температуры выбранного предела, то наблюдаетс  сильное газовьщеление, которое, как показано в примере 6 I табл. 2 I, приводит к большому браку отливок по раковинам.. Таким образом, крупность огнеупо ного наполнител  (его средний диаметр 1 должна находитьс  в пределах 0,6-1,2 кф. Проведенные исследо ни  показывают, что количества огне упорного наполнител  должно составл ть 6-9,5 мас,% от сухих состав л ющих покрыти . Учитыва , что измельченные углеродсодержащие материалы, типа кристаллического графита,  вл ютс  хорошими теплоизол ционными материала ми и в то же врем   вл ютс  модифик торами, предотвращающими получение отбела наружных поверхностей чугунных отливок, они с успехом могут использоватьс  в течение засыпок дл второго сло  ПОКРЫТИЯ. Кроме указан ных свойств, углерсдсодержащие мате риалы, ввиду особенностей своего строени , значительно облегчает извлечение отливок из изложниц. Одн ко использование таких засыпок затрудн етс  тем, что при заливке изложниц чугуном они легко смываютс  струей металла. Согласно изобретению дл  обеспеч ни  легкого извлечени  отливок и ликвидации civuBa покрыти  в засыпку из углеродсодержащих материалов ввр д т углеродсодержащий компонент, спекшийс  при 280-690 С и имеющий температуру дестоукиии 320-560С. В качестве такого компонента может быть использова н сланцевый пек, тем пературные характеристики спекани  и деструкции которых соответствуют предложенным в изобретении. Ввод такого компонента в засыпку обеспечивает спекание засыпки в мо- мент ее соприкосновени  с жидким металлом и это предотвращает ее смы В то же врем  низка  температура деструкции сланцевого пека обеспечивает быстрое разрушение спекшейс  корочки If это обеспечивает легкое извлечение отливок из изложниц. Выбор температуры спекани  угле- родссздержащего компонента в пределах 280-690°С обусловлен тем, что температура поверхности высохшего теплоизол ционного сло  находитс  в пределах 180-280 С и при темпераjpype спекани  компонента ниже 280 С она при нанесении .на теплоизол цион ное покрытие не спекаетс . Если тем пература спекани  выше 690С, то при соприкосновении с первой порцией жидкого металла спекаетс  очень тонксш корочка засыпки, котора  в большинстве случаев смываетс . При оптимальной температуре спекани  а пределах 280-690 С засьшка успеваЪт спечьс .на глубину, обеспечивающую ликвидацию ее смыва при залив ке жидкого металла в изложницу. Температура деструкции углеродсодержащего спекающего компонента должна находитьс  в пределах 320ЗбО С . Если температура ниже , то этот компонент быстро разлагаетс  с вьвделением большого количества продуктов деструкции и э.то приводит к образованию газовых раковин в отливке. При увеличении температуры деструкции выше разложение спекающегос  компонента происходит не полностью и это затрудн ет извлечение отливки из изложницы. Исследование изложниц провод т в услови х опытного участка литейного цеха завода им. Лепсе при отливке гильз СВД-14 и СМД-60. Плавку чугуна провод т в индукционных печах МГП-102. Температура чугуна при заливке в изложницу находитс  в пределах 1395tl5c. Химический состав используемого чугуна следующий, мас.%: углерод 3,46; кремний 2,24; марганец 0,92; хром 0,34; никель 0,26; медь 0,37/ сурьма 0,12; фосфор 0,12/ сера 0,040 ,05. Состав покрытий, который испольт зуетс  в исследовани х, приведен в табл. 2; Из данных табл. 2 видно, что изложница состава 1 соответствует прототипу, а составы 3-5 - предлагаемой изложнице. Изложница состава 2 имеет в теплоизол ционном покрытии огнеупорный наполнитель с диаметром частиц 0,45-0,58 мм, а изложница состава 6 - компонент с температурой деструкции 290-305с. Исследовани  показывают, что если при использовании и.зложницы состава 1 наблюдаетс  смыв теплоизог л ционного покрыти  и отливки плохо извлекаютс  из изложницы, то при использовании предлагаемой изложницы 13-5 смыва засьткй и затруднений при извлечении отливок из изложницы не наблюдаетс . При использовании изложницы состава 2 ввиду того, что в жидкое покрытие введен огнеупорный наполнитель с диаметром частиц, при заливке изложн|1цы металлом на лкшаетс  смыв засыпки , таккак нет выступающих частиц, которые задерживали бы засыпку от смыва. Если в состав засыпки введен спекающийс  компонент (сланцевый пек f с температурой спекани  390305 0 ( обозначение 6), то смыва засыпки не наблюдаетс , то отливка поргикаетс  газовыми.раковинами,, так как происходит сильное вьщеле- ; ние газов при низких температурах. Установлено что если при использовании изложницы-прототипа, вз того

в качестве базового варианта, наблюдаетс  брак по засорам в пределах 3-4%, то использование предложенной изложницы позвол ет полностью ликвидировать этот брак. Кроме того, предложенна  изложница за счет улучшени  извлечени отливок позвол ет повысить производитель- ность изготовлени  отливок на 6-8%.,

Предварительный расчет ожидаемого экономического эффекта от внедре . ни  предложени , по сравнению с базовым вариантом-прототипом, за счет уменьшени  брака по засорам на 3-4% и увеличени  производительности изготовлени  отливок на 6-8% за счет улучшени  их извлечени  из изложниц составл ет 26,2-26,7 тыс, руб. на 100 тыс. отливок гильз..

VТаблица

0,53 0,45 0,48 Первый 0,42 1,1-1,3 Второй Предлагаем Фильтр-порошок Огнеупорна  глина Скрытокристаллический графит Сульфитна  барда Кварцит с диаметром фракции, мм: 0,45-0,58

0,66 Пврвый 13,0 11,5 0,62 0,74 1,1-1,25 0,9-1,2 0,85-1,0 0,9-1,2 а  изложница слой 13,5 13,0 12,0 11,5 Сланцевый пек с t, С Afcr С 280-476:290-305 312-594:320-407 547-638:365-511 578-690:398-560 . Наличие смыва покрыти  Извлечение отливок из , изложницы Брак отливок по засорам, % ( Брак отливокПО раковинам. 2,6-3,7

Продолжение табл. 2 Есть смыв Плохо 3-4 Есть CKEJB Хорошее Хоро-. .Хорошее Хорошее Хорошее шее , 8-3,1 - - - ,;,2тЗта,0 ,2-2,4 1,6-1,8 1,5-1,6 1,35-1,5 80-85

Claims (1)

1. ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ, содержащая корпус с двуслойной футеровкой, первый слой, прилегающий к корпусу, выполнен из теплоизоляционного покрытия с огнеупорным наполнителем, а второй, нанесенный на первый, - на основе углеродсодержащих компонентов, отличающаяся тем, что, с целью · уменьшения смыва футеровочного слоя эаливаешм металлом и улучшения извлечения отливок из изложницы, огнеупорный наполнитель первого слоя выполнен из зерен 0,6-1,2 мм и толщиной 55-70% их сечения, а второй слой взят с температурами спекания и деструкции, равными 280-690 и 320-560°C соответственно.

   м со 00

   Об