SU1199442A1

SU1199442A1 - Method of making steel castings in laminated shell moulds

Info

Publication number: SU1199442A1
Application number: SU833547195A
Authority: SU
Inventors: Вера Ивановна Решетнева; Борис Шоломович Танкелевич; Адольф Васильевич Абадаев; Тамара Александровна Дереча; Григорий Михайлович Кличко
Original assignee: Предприятие П/Я М-5481
Priority date: 1983-02-04
Filing date: 1983-02-04
Publication date: 1985-12-23

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ОТЛИВОК В МНОГОСЛОЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМАХ, полученных по выплавл емым модел м, включающий погружение горйчей оболочковой формы в псевдоожиженный опорный наполнитель на основе кварцевого песка, заливку ее металлом, повторное псевдоожижение при удалении фомы, охлаждение, о т- личающийс тем, что, с целью повышени качества поверхности отливок за счет уменьшени обезуглероженного сло и интенсификации охлаждени форм, зйлитые формы выдерживают в псевдоожиженном опорном наполнителе до температуры 300400&deg;С , а опорный наполнитель имеет следующий состав, об.%: Кварцевый 97,3-98,0 песо 41-46%-на 2,0-2,7 (Л водно-воскова дисперси METHOD FOR PRODUCING STEEL CASTINGS in multilayer shell mold obtained by smelted m emym models comprising immersing gorychey shell mold support into the fluidized filler based on quartz sand, filling it with metal, again by removing fluidization Thomas, cooling of m- lichayuschiys in that in order to improve the quality of the casting surface by reducing the decarburized layer and intensifying the cooling of the molds, the casting molds are maintained in a fluidized bed support filler to a temperature of 30040 0 ° C, and the reference filler has the following composition,% by volume: Quartz 97.3-98.0 pesos 41-46% 2.0-2.7 (L water-wax dispersion

Description

со со иwith so and

4; ts9four; ts9

Изобретение относитс к литейному производству, а именно дл получени стальных отливок по выплавл емым модел м при безопочном прокаливании оболочковых форм.The invention relates to a foundry, in particular, for the production of steel castings of melted models with an annealing calcination of shell molds.

Цель изобретени - повышение качества поверхности отливок за счет уменьшени обезуглероженного сло и интенсификации охлаждени форм.The purpose of the invention is to improve the quality of the surface of the castings by reducing the decarburized layer and intensifying the cooling of the molds.

Сущность способа заключаетс в следующем. Залитую в опорном наполнителе на основе кварца оболочковую форму охлаждают в псевдокип щем слое песка, а кип щий слой песка дополнительно содержит 2,0-2,7%-ную водно-восковую дисперсию.The essence of the method is as follows. The shell form poured in the quartz base filler is cooled in a fluidized bed of sand, and the boiling bed of sand additionally contains 2.0–2.7% water-wax dispersion.

Повьшение качества поверхности отливок достигаетс за счет образовани восстановительной атмосферы в результате разложени водно-восковой дисперсии под действием тепла залитого металла, отводимого через оболочку . Непрерывное кипение опорного наполнител под действием холодного воздуха охлаждает опорный наполнитель до 80-100°С и способствует равномерному распределению добавки водно-восковой дисперсии в опорном наполнителе , что позвол ет избежать в отдельных част х отливки ее науглероживани . Кроме того, присутствие в формовочном песке водно-восковой дисперсии усилит эффект ускоренного охлаждени , так как дополнительно создаетс испарительное охлаждение псевдокип щего сло .The quality of the surface of the castings is improved due to the formation of a reducing atmosphere as a result of the decomposition of the water-wax dispersion under the influence of the heat of the poured metal discharged through the shell. Continuous boiling of the supporting filler under the action of cold air cools the supporting filler to 80-100 ° C and promotes uniform distribution of the water-wax dispersion additive in the supporting filler, which makes it possible to avoid carbonization in certain parts of the casting. In addition, the presence of a water-wax dispersion in the molding sand will enhance the effect of accelerated cooling, since it additionally creates evaporative cooling of the fluidized bed.

В опорный наполнитель ввод т водно-восковую дисперсию с концентрацией 41-46%. Уменьшение концентрации ниже 41% не дает положительного эффекта . Увеличение концентрации выше 46% недопустимо из-за расслаивани дисперсии.A water-wax dispersion with a concentration of 41-46% is introduced into the supporting filler. Reducing the concentration below 41% does not give a positive effect. Increasing the concentration above 46% is unacceptable due to the dispersion of the dispersion.

Оптимальное содержание в формовочном песке водно-восковой дисперсии 2-2,7%. При введении водно-восковой дисперсии менее 2% не обеспечиваетс получени качественной поверхности, так как образуетс недостаточное количество газов, введение более 2,7% приводит к по влению газовых поверхностных дефектов, к повышенной влажности песка и, как следствие, к снижению его кипени . Количество водно-восковой дисперсии выбрано с учетом выноса продуктов реакции разложени вследствие кипени песка во врем охлаждени залитой формы.The optimum content in the molding sand water-wax dispersion of 2-2.7%. With the introduction of a water-wax dispersion of less than 2%, a high-quality surface is not obtained, since an insufficient amount of gases is formed, the introduction of more than 2.7% leads to the appearance of gas surface defects, increased sand moisture and, consequently, a decrease in its boiling point. The amount of water-wax dispersion is selected taking into account the removal of decomposition products of the reaction due to boiling sand during cooling of the cast form.

Несмотр на различие в плотности песка (f 2,65 г/см ) и водно-восковой дисперсии (р 0,965 г/см ), не возникают трудности в приготовлеНИИ однородной смеси опорного наполнител . Наличие в дисперсии восков и смачивателей способствует прилипанию ее к зернам песка, в результате чего водно-воскова дисперси обволакивает частицы песка и удерживаетс на них силами поверхностного нат жени , образу плакированную смесь. Таким образом достигаетс равномерное распределение ВВД-3 в смеси и надежноеDespite the difference in sand density (f 2.65 g / cm) and water-wax dispersion (p 0.965 g / cm), there are no difficulties in preparing the homogeneous mixture of the reference filler. The presence of waxes and wetting agents in the dispersion helps it adhere to the sand grains, as a result of which the water-wax dispersion envelops the sand particles and is held onto them by surface tension, forming a clad mixture. Thus, uniform distribution of VVD-3 in the mixture and reliable

удержание ее на поверхности зерен песка в процессе работы.keeping it on the surface of grains of sand in the process.

Приготовление смеси песка с водновосковой дисперсией осуществл етс в установке кип щего сло , при этомThe preparation of a mixture of sand with a water-wax dispersion is carried out in a fluidized bed installation, while

выполн ют смешение ВВД-3 с песком, имеющим комнатную температуру или нагревшимс по ходу технологического процесса до температуры 80-100 С. Увлажнение песка оптимальной концентрацией дисперсии преп тствует образованию пыли в процессе перемешивани , не приводит к комкованию и снижению текучести смеси. mixing VVD-3 with sand that is at room temperature or heated in the course of the technological process to a temperature of 80-100 ° C. Moistening the sand with the optimum concentration of dispersion prevents the formation of dust during the mixing process, does not result in clumping and reduction in the mixture fluidity.

Способ.опробован при охлажденииMethod. Tested on cooling.

0 залитого блока в псеэдокип щем слое песка с добавкой водно-восковой дисперсии в количестве 1-3%. Комбинированные оболочки (первые два сло с этилсиликатным св зующим, последующие три - с жидкостекольным св зующим, обсыпка - шамотом) прокаливают в0 filled block in pseedokipy sand layer with the addition of water-wax dispersion in the amount of 1-3%. Combined shells (the first two layers with an ethyl silicate binder, the next three layers with a liquid glass binder, dusting with chamotte) are calcined in

чh

электропечах при 1000 С в течение 40 мин. Прокаленный блок погружают в кип щий слой опорного песка. Неelectric furnaces at 1000 ° C for 40 minutes. The calcined block is immersed in a boiling bed of supporting sand. Not

0 -более, чем через 1 мин оболочку заливают . При этом оболочка охлаждаетс до 750-800°С. После заливки блок выдерживают до температуры 300-400 С в подстуженном псевдокип щем слое0 - more than 1 min after the shell is poured. At the same time, the shell is cooled to 750-800 ° C. After pouring, the block is kept up to a temperature of 300-400 ° C in a fluid-cooled fluidized bed.

5 в течение 10 мин. За это врем песок подогреваетс до температуры разложени водно-восковой дисперсии. После извлечени охлажденного блока при непрерывном кипении песка происходит выравнивание и снижение его температуры, и поэтому намереного охлаждени песка в предлагаемом способе не требуетс . Извлеченный блок имеет температуру 300-400С, при5 for 10 min. During this time, the sand is heated to the decomposition temperature of the water-wax dispersion. After removing the cooled block with continuous boiling of sand, leveling and a decrease in its temperature occur, and therefore the intentional cooling of sand in the proposed method is not required. The removed block has a temperature of 300-400C, with

5 которой реакции окислени протекают медленно.5 wherein the oxidation reactions proceed slowly.

Определение обезуглероженного сло в отливках, полученных по спо3Determination of the decarbonized layer in casts obtained by spo3

собу с охлаждением в кип щем слое песка, с различным содержанием водно-восковой дисперсии приведено в таблице в сравнении с отливками, полученными по известному способу. В известном способе оболочки заливают в опорном наполнителе и охлаждают в нем в течение 10-15 мин, при этом температура блока составл ет 700-800 Cj когда скорости реакции окислени и обезуглероживани еще очейь велики.with cooling in a fluidized bed of sand, with different contents of water-wax dispersion are given in the table in comparison with castings obtained by a known method. In the known method, the shells are poured in the support filler and cooled therein for 10-15 minutes, while the block temperature is 700-800 Cj when the oxidation and decarburization reaction rates are still high.

Величину обезуглероженного сло определ ют на травленных микрошлифах на микроскопе МИМ-8 по высоте блока. Окисление поверхности оценивают визуально.The magnitude of the decarburized layer is determined on an etched microsection on an MIM-8 microscope by the height of the block. Surface oxidation is assessed visually.

Охлаждение отливок в опорном на-полнителе с водно-восковой дисперсией эффективно при содержании ее в песке не менее, чем 2% и эффект не увеличиваетс при содержании более 2,7. об.% по всей высоте блока. При охлаждении отливок в опорномCooling castings in a full-body support with a water-wax dispersion is effective when it is contained in the sand no less than 2% and the effect does not increase when the content is more than 2.7. vol.% over the entire height of the block. When cooling castings in the reference

Ч9А424CH9A424

наполнителе без введени водно- восковой дисперсии увеличиваетс обезуглероженный слой в 2-2,5 раза.the filler without the introduction of a water-wax dispersion increases the decarbonized layer by 2-2.5 times.

Обезуглероженный слой уменьшаетс The decarburized layer is reduced.

5 при охлаждении S кип щем слое песка с введением водно-восковой дисперсии как за счет создани восстановительной атмосферы при ее разложениц, когда погружают залитый блок, так5 when cooling the S boiling sand layer with the introduction of a water-wax dispersion as due to the creation of a reducing atmosphere during its decomposition when the filled block is immersed,

10 и за счет интенсивного охлаждени блока отливок, т.е. залитый блок охлаждают в псевдокип щем слое песка. При этом часть тепла от блока затрачиваетс на разложение водно15 восковой дисперсии.10 and due to the intensive cooling of the casting block, i.e. The flooded block is cooled in a sand bed pseudo boiling. In this case, part of the heat from the unit is expended on the decomposition of water-15 wax dispersions.

Реализаци предлагаемого способа изготовлени стальных отливок литьем по выплавл емым модел м позвол ет повысить качество поверхности отливок и интенсифицировать скорость охлаждени отливок.The implementation of the proposed method for the manufacture of steel castings by casting on melted models makes it possible to improve the surface quality of the castings and to intensify the cooling rate of the castings.

Экономический эффект от внедрени предлагаемого способа составл ет 6,7 руб. на 1 т отливок за счет снижени брака с 8 до 3%.The economic effect from the introduction of the proposed method is 6.7 rubles. per 1 ton of castings due to a decrease in scrap from 8 to 3%.

Claims

METHOD FOR PRODUCING STEEL CASTINGS IN MULTI-LAYER SHELL CASES obtained by investment casting, including immersion of a combustible shell mold in a fluidized support filler based on quartz sand, pouring it with metal, repeated fluidization during removal of the mold, improving the quality, so that the surface of the castings by reducing the decarburized layer and the intensification of mold cooling, the cast molds are kept in a fluidized support filler to a temperature of 300400 ° C, and op molecular weight excipient has the following composition,

Quartz Peso: 41-46X Naya Water-Wax Dispersion