SU1310103A1 - Изложница дл центробежного лить - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить долговечность и работоспособность изложниц за счет выполнени  кокил  и бандажа из разных.материалов, у которых отношение коэффициентов теплового расширени  ot, и с. соответственно находитс  в следующем соотношении с толщинами бандажа и кокил  h и h. (h ( - наименьша  из этих величин , а h - наибольша ):(3,26- 2,13) h,/h2(.i,(6,46-1,08)h,/h2, причем жестка  св зь бандажа с кокилем выполнена таким образом, что обеспечивает при комнатной температуре в зоне их соединени  наличие раст гивающих напр жений в стенки кокил , равных 0,0-0,3 от предела текучести материала кокил . Этим дости- Q гаетс  уменьшение термических напр жений в процессе эксплуатации изложницы . 1 ил. 1 S (Л

Description

113

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано при центробежном литье.

Цель изобретени  - повышение долговечности и работоспособности изЛОЖНИПДз .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что 13 изложнице, состо щей из металлической формы (кокил ) и жестко закрепленных на ней бандажах, кокиль и бандажи выполнены 1гз материалов с раз- величинами коэффициентов теплового расширени , причем величина коэффициента теплового расширени  материала бандажа od, находитс  в следующем соотношении с величиной коэффициента теплового расширени  материала кокил  а.

(Xi

hi

3,26-2,13 . -- .6,46+1,08 г- , (и hj 0.h

где h , и h - толщина бандажа и кокил  причем h, - наименьша  из этих величин , h2 наибольии   .

Жестка  св зь кокил  и бандажа между собой выполнена таким образом, что обеспечивает при комнатной температуре в месте св зи наличие раст гивающих напр жений в стенке формы , равных 0,0-0,3 от предела текучести материала кокил .

На чертеже показана предлагаема  изложница.

Изложница имеет металлический кокиль I и закрепленные на нем банда- жл 2 (количество бандажей может быть различным). Материал кокил  и бандажей выбираетс  так, чтобы выпо;1н лос соотношение (1), В случае, если об, о глиЧ бтс  от предлагаемого, т напр жени  в стенке кокил  или в стенке бандажа, возникающие за счет теплового расширени  в процессе лить , превышают предел текучести материала формы, что приводит к ее короблению и быстрому выходу из стро . В соотношении (1,) h( всегда меньше h потому , что необходимо учитывать только максимальные напр жени , которые возникают н более тонком из двух сечений . Так, например, если толщина стенки кокил  меньше высоты бандажа, то в кокиле возникают более высокие напр же1П1  и расчеты по выбору материалов необходимо проводить, использу  их. Определение в формуле (1) величин h, и Ь„ не к определенным част м изложницы (форме или бандажу)

10103

5

0

5

0

5

0

5

0

5

а наложение услови  h i h придает формуле (1) универсальность. Формула (О позвол ет учитывать напр жени , возникающие в стенках кокил  и бандажей при наиболее неблагопри тном их нагреве, т.е. максимально высоком нагреве кокил  и минимальном нагреве бандажей.

Бандажи жестко св заны с кокилем таким образом, что в стенке кокил  при комнатной температуре испытывают раст гивающие напр жени , равные 0,0-0,3 от величины предела текучести материала кокил . Эти напр жени  создаютс  путем установки и закреплени  бандажа на предварительно нагретом кокиле. Наличие раст гивающих напр жений необходимо дл  частичной компенсации сжимающих напр жений,возникающих в стенке кокил  при нагревании ее в процессе лить . Увеличение раст гивающих напр жений больше 0,3 от предела текучести материала кокил  нежелательно, так как при этом они превышают усталостную прочность материала, что приводит к быстрому выходу ее из стро .

Пример. Дл  производства толстостенных трубных заготовок диаметром 350 мм необходимо изготовить изложницу. Исход  из требований прочности и надежности, кокиль выполн етс  из стали 25 с толщиной стенки 50 мм. В соответствии с конструкцией центробежной машины толщина бандажа не должна превышать 50 мм. Величина нагрева бандажа на основании опыта спрейерного охлаждени  изложницы в процессе лить  принимаетс  343 К,т.е. на 50 К выше комнатной температуры. Коэффициент линейного расширени  стали 25 . равен 12-10 . Таким образом, h I 50 мм, h 50 мм.Согласно формуле (1) отношение , / 0. должно находитьс  в пределах 1,13- 7,54. Сталь 25, из которой выполнен кокиль, имеет коэффициент линейного расширени  1240 , поэтому коэффициент линейного расширени  бандажа должен быть в пределах (16-90) х10 град . Этому условию удовлетвор ет выпускаема  промышленностью сталь 08Х18Н10Т, имеюща  коэффициент линейного расширени , равный 18 -10 град . Расчет напр жений, возникающих в стенке такой изложницы в процессе лить , показывает, что даже при самых неблагопри тных уело31

ВИЯХ нагрева кокил  и бандажа они не превышают 260 МПа, а это, в свою очередь, меньше предела текучести выбранных материалов. Создание раст гивающих напр жений в стенке ко- кил  позвол ет еще более снизить напр жени  во врем  эксплуатации. Дл  этого на нагретый кокиль устанавливают и жестко закрепл ют ненагретый бандаж. Температура нагрева кокил  определ етс  по известным из теории прочности формулам. В рассматриваемо случае температура нагрева кокил  должна находитьс  в пределах 298- 350 К. Если кокиль не был предварительно нагрет, то в нем не возникнут раст гивающие.напр жени , а в том случае, если нагрев составил 70 К, то напр жени  после закреплени  бандажа и остывани  кокил  будут пор дка 90 МПа. Бандаж закрепл етс  на кокиле любым известным способом. При изготовлении бандажа необходимо учитывать , что его внутренний диаметр должен соответствовать наружному диа метру нагретого кокил .

,

/

Редактор Н.Киштулинец

Составитель А.Изъюров Техред А.Кравчук

Заказ 1824/9Тираж 741Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

1034

При изготовлении изложницы предлагаемым способом срок ее службы увеличиваетс  в 1,2 раза.

Формул а изобретени 

Изложница дл  центробежного лить , состо ща  из металлического кокил  и закрепленных на нем бандажей, отличающа с  тем, что, с целью повышени  ее долговечности, металлический кокиль и бандажи выполнены из материалов с разными величинами коэффициентов теплового расшире- ни , причем величина коэффициента теплового расширени  материала бандажа oi5, находитс  в следующем соотношении с величиной коэффициента теплового расширени  материала кокил  edj

5 О

20

25

i.

3,26-2,13 ,46+1,08 Р ,

П  Ot-JП/5

где h. и h,

толщины бандажа и кокил , при этом h| - меньша  из этих величин, а h 2 - больша  .

Корректор Л.Патай

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Изложница для центробежного литья, состоящая из металлического кокиля и закрепленных на нем бандажей, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее долговечности, металлический кокиль и бандажи выполнены из материалов с разными величинами коэффициентов теплового расширения, причем величина коэффициента теплового расширения материала бандажа ai, находится в следующем соотношении с величиной коэффициента теплового расширения материала кокиля et₂ 2,26-2,13 £ <£<6,46*1,08 £ , где h, и h_z - толщины бандажа и кокиля, при этом h, - меньшая из этих величин, а h _г - большая.