SU1411099A1

SU1411099A1 - Method of pouring casting moulds

Info

Publication number: SU1411099A1
Application number: SU864113281A
Authority: SU
Inventors: Николай Петрович Пухальский; Василий Леонидович Конопацкий; Анатолий Антонович Шейко; Владимир Яковлевич Ласовецкий; Валерий Николаевич Бондаревский; Иван Андреевич Валентир; Алексей Михайлович Степанов; Наталья Кирилловна Шикло
Original assignee: Институт проблем литья АН УССР
Priority date: 1986-09-08
Filing date: 1986-09-08
Publication date: 1988-07-23

Abstract

Изобретение относитс к технологии заливки расплавов и может быть использовано в литейном производстве. Цель - улучшение качества отливок и повьшение выхода годного лить . Заполнение формы с заданной скоростью начинают через литниковую чашу до подъема металла в прибыл х на 1/3 их высоты, затем заливку прерьшают и делают выдержку металла, во врем которой на зеркало металла в прибьт х за- сьтают теплозащитный материал, а потом производ т окончательную заливку , через одну из прибылей до заполнени формы.Вьвдержку металла осуществл ют в течение О, 1-0,5 времеш предыдущей ей заливки, а последующую заливку начинают с первоначально заданной скоростью и по достгсжении уровн металла в прибыл х 2/3 их высоты скорость заливки уменьшают в 1,5-2,0 раза, J з.п. ф-лы. 2 табл. «This invention relates to a technology for melt casting and can be used in a foundry. The goal is to improve the quality of the castings and to increase the yield of suitable casting. The filling of the mold at a predetermined speed begins through the gating bowl until the metal rises to 1/3 of their height, then the pouring is stopped and the metal is aged, during which heat-insulating material is filled into the metal mirror and then the final pouring, through one of the profits before filling the mold. The metal is held for 0, 1-0.5 times the previous fill, and the next pouring starts at the initially specified speed and after reaching the metal level in profits 2/3 of their height the fill rate is reduced 1.5-2.0 times, J Cp f-ly. 2 tab. "

Description

Изобретение относитс к области заливки расплавов и может быть использовано в литейном производстве. .The invention relates to the field of melt pouring and can be used in the foundry industry. .

Цель изобретени - улучшение качества отливок и повьшение выхода годного лить .The purpose of the invention is to improve the quality of castings and increase the yield of suitable casting.

Предложенный способ заливки применим дл форм с открытыми прибыл ми и така технологи примен етс , глав- ным образом, дл фасонных ответственных отливок, имеющих разные толщины стенок и резкие переходы от тонких к топстым местам. В этих случа х дл получени отливок без усадочных рако- вин и рыхлот .необходимо создать услови гарантированной подпитки жидким металлом утолщенных частей и направленной кристаллизации.The proposed casting method is applicable to open-cast molds and this technology is used mainly for shaped critical castings having different wall thicknesses and abrupt transitions from thin to well-shaped places. In these cases, in order to obtain castings without shrinkage of crustaceans and loose soil, it is necessary to create conditions for guaranteed feeding of thickened parts with liquid metal and directional crystallization.

Заливку согласно предложенному способу начинают с заполнени формы с заданной скоростью через литниковую чашу до подъема металла в прибыл х на 1/3 их высоты, а затем производ т перерыв подачи металпа и его вы- дерласу.The fill according to the proposed method begins by filling the mold at a given speed through the sprue bowl until the metal rises to 1/3 of their height, and then interrupts the feed of the metal and its extract.

Вьщержка после прерьшани заливки, равна 0,1-0,5 от времени заливки формы через чашу необходима дл обеспечени равномерной и спокойной первона чальной направленной кристаллизации отливки. Если эта .выдержка менее 0,1 от времени заливки формь: через чашу, то не обеспечиваетс равномерна и спокойна первоначальна направлен- на кристаллизаци отливки, а также усложн етс подготовка к последующей заливке формы из-за нехватки времени. Если вьщержка более 0,5 от времени заливки формы через.чашу, то это при- водит к перемерзанию металла в прибыл х и последующа порци гор чего металла, заливаема в открытую при- бьть, уже не расплавит его.The flash after the pouring break is 0.1-0.5 of the time the mold is poured through the bowl is necessary to ensure uniform and quiet initial directional solidification of the casting. If this holding is less than 0.1 from the casting time of the mold: through the bowl, then the initial direction of the casting crystallization is not even and quiet, and the preparation for the subsequent casting of the mold is also complicated due to lack of time. If the supply is more than 0.5 from the time of pouring the mold through the bowl, then this will lead to the freezing of the metal in the profits and the subsequent portion of the hot metal that is poured into the open bath will not melt it.

Последующа заливка металла в од- ну из открытых прибылей позвол ет пополнить прибьти новой порцией гор чего металла и тем самым улучшить питание отливок, так как гор чий металлSubsequent pouring of the metal into one of the open profits makes it possible to replenish the profits with a new portion of hot metal and thereby improve the power of the castings, since hot metal

в прибыл х увеличивает продолжительin profits x increases successor

кость питани . Это позвол ет также .уменьшить объем прибылей на 5-10%, В первый момент дальнейша заливка металла в открытую прибыль производитс с той же скоростью расхода металла, что и при первоначальной заливке,Это обеспечивает интенсивное перемешивание и разогрев металла в нижней части прибыли. При достижении уровн метал bone nutrition. This also makes it possible to reduce the amount of profits by 5-10%. At the first moment, further pouring of metal into open profit is performed at the same rate of metal consumption as during the initial pouring. This provides intensive mixing and heating of the metal at the bottom of the profit. Upon reaching the metal level

0 5 0 5

0 с 0 0 s 0

г g

00

ла в прибыл х, равного 2/3 их высоты, скорость расхода уменьшают в 1,5-2 раза дл увеличени интервала пополнени прибылей гор чим металлом и их интенсивной работы по подпитке отливки на последуюш;их стади х кристаллизации . Такой способ управлени заливкой позвол ет дополнительно уменьшить объем прибылей на 3-5% и улучшить качество отливок за счет уменьшени усадочных раковин и рыхлот. Снижение скорости расхода менее чем в 1,5 раза не увеличивает существенно времени работы прибылей. Снижение скорости расхода более чем в 2 раза приводит к переохлаждению металла в прибыл х и к ухудшению подпитки отливки,in profits, equal to 2/3 of their height, the flow rate is reduced by 1.5-2 times to increase the replenishment interval with hot metal and their intensive work on feeding the casting for the next; their crystallization stages. This method of pouring control allows to further reduce the amount of profits by 3-5% and improve the quality of castings by reducing shrink holes and loose. Reducing the flow rate of less than 1.5 times does not significantly increase the running time of the profits. A decrease in the flow rate of more than 2 times leads to a supercooling of the metal in the profits and to a deterioration in the feed of the casting,

В нач,зле выдержки после прерывани заливки через чащу на зеркало металла открытых прибылей, не участвующих в заливке (т.е. тех прибьшей, че рез которые не производитс последующа заливка), насыпают слой зк- зотермической смеси из расчета 0,1- 0,15 кг на каждый квадратный дециметр поверхности зеркала металла. Наличие экзотермической смеси на зеркале металла в открытых прибыл х с начала указанной вьщержки способствует разогреву и поддержанию высокой температуры металла в них в период подъема мета,пла по высоте прибыли при заливке и после. Это увеличивает врем подпитки отливки гор чим металлом на Ю-15%о При этом при заливке гор чего металла в одну из прибылей в других прибыл х металл поднимаетс уже частично охлажденным и поэтому подпитка отливки этими прибыл ми частично- ухудшаетс , Указанный недостаток устран ет экзотермическа смесь, котора компенсирует потери-температуры мет.алла в тех прибьш х, которые не участвуют в заливке, в результате чего питание вс ей отливки получаетс равномерным. Слой экзотермической смеси менее О,1 кг/дм не обеспечивает должного разогрева и поддержани высокой Температуры жидкого металла в прибыл х в течение всего периода пo : питки. Слой экзотермической смеси более 0,15 кг/дм приводит к нерационально1угу перерасходу ее. 1In the beginning, after exposure to interrupted pouring through the thicket, the open profits that are not participating in the pouring (i.e., those ones that do not produce the subsequent pouring) onto the metal mirror pour a layer of the thermal mixture at the rate of 0.1-0 , 15 kg per square decimeter of the surface of the metal mirror. The presence of the exothermic mixture on the metal mirror in the open profits from the beginning of the specified supply contributes to heating and maintaining the high temperature of the metal in them during the rise of the meta, plan according to the height of the profits during pouring and after. This increases the time of feeding the cast metal with hot metal by 10-15%. At the same time, when hot metal is poured into one of the profits in other profits, the metal rises partially partially cooled and therefore the feed of the casting with these profits partially deteriorates. This disadvantage eliminates the exothermic a mixture that compensates for the loss of temperature of the metal in the molds that are not involved in the casting, as a result of which the power of the entire casting is uniform. A layer of an exothermic mixture of less than about 1 kg / dm does not ensure proper heating and maintaining a high temperature of the molten metal in the profits during the entire period of drinking. A layer of an exothermic mixture of more than 0.15 kg / dm leads to an irrational effect of overrunning it. one

В качестве экзотермической смеси дл сплавов на основе черных металлов можно рекомендовать следующий состав, мас.%: алюминиевый порошокAs an exothermic mixture for alloys based on ferrous metals, we can recommend the following composition, wt.%: Aluminum powder

марки АПВ 34; железна окалина (куз- ) 33; шамотный порошок 33.brand ARV 34; iron dross (cuz-) 33; chamotte powder 33.

Алюминиевый порошок вл етс окисл емым элементом в смеси, железна окалина - окислителем шамотный порошок - наполнителем и теплоизол то- ром.The aluminum powder is an oxidizable element in the mixture, iron oxide - an oxidizing agent, chamotte powder - a filler and a heat insulator.

Опытно-промышленна проверка предлагаемого способа была проведена на отливках корпусов гидронасосов 8КЕ. ОСЮ.399 весом 48 кг (материал - нержавеюща сталь 12Х18Н9ТЛ). По тех- ническим услови м отливки испытываютс гидравлическим давлением , 7,35 МПа, течь и потение не допускаютс . По известному способу заливка производилась в разовые песчаные формы с закрытьдми прибыл ми только в литниковую чашу. Брак отливок по уса- дочным раковинам и пористости в среднем составл л 80%. С целью уменьшени брака бьша разработана нова технологи заливки указанньгх корпусовA pilot test of the proposed method was carried out on castings of hydraulic pump housings 8KE. OSYU.399 weighing 48 kg (material - stainless steel 12Х18Н9ТЛ). According to technical conditions, castings are tested by hydraulic pressure, 7.35 MPa, leakage and sweating are not allowed. According to a known method, the pouring was carried out in single sand molds with the closing of them only arriving in the sprue bowl. The marriage of castings on the whisker shells and porosity averaged 80%. In order to reduce the marriage, a new technology has been developed for pouring of the specified buildings.

oo

Экзотермическа смесь вступает в реакцию с жидким металлом и в течение подъема металла по высоте прибылей при дальнейшей заливке разогревает и поддерживает высокую температуру металла. После указанной вьвдержки производ т дальнейшую заливку металла из ковша в третью открытую прибыль (в которую не насыпали экзотермическую смесь) со скоростью расхода металла 5 кг/с до заполнени прибылей на 2/3 их высоты, после чего скорость расхода уменьшают до 2,5-3 кг/с и с этой г скоростью завершают заливку формы. Такой режим дальнейшей заливки обеспечивает питание отливки гор чим металлом в течение полной ее кристаллизации и тем самым сзтцественно улучшает качество лить . В результате заливки литейных форм согласно предлагаемому способу брак отливок 8КЕ.003.399 уменьшилс с 80 до 10%. Заливку литейных форм предлагаемымThe exothermic mixture reacts with the liquid metal and during the rise of the metal in the height of the profits with further pouring heats and maintains the high temperature of the metal. After this outflow, further metal is poured from the ladle into the third open profit (into which the exothermic mixture was not poured) with a metal consumption rate of 5 kg / s before filling the profits by 2/3 of their height, after which the consumption rate is reduced to 2.5- 3 kg / s and with this speed completes the filling of the mold. This mode of further pouring provides the power for the casting with hot metal during its full crystallization and thereby significantly improves the quality of the casting. As a result of casting the casting molds according to the proposed method, the weight of 8КЕ.003.399 castings was reduced from 80% to 10%. Casting molds offered

насосов по предлагаемому способу так- 25 способом производили при различныхpumps on the proposed method in the same way produced in 25 different

же в разовые песчанные формы, но уже с трем открытыми прибыл ми.same one-time sand forms, but with three open arrivals.

Заливка согласно предлагаемому спЪсобу применительно к указанным i отливкам производитс следующим образом . Расплавленна сталь 12Х18Н9ТЛ при 1560-1580°С чайниковым ковшом заливаетс в литниковую чашу формы в течение 14с до заполнени открытых П1 ибьшей на 1/3 их высоты. В этом случае скорость расхода металла при весе отливки 48 кг и веса 1/3 прибылей 22 кг составл етThe casting according to the proposed method as applied to said i castings is performed as follows. Molten steel 12X18H9TL at 1560-1580 ° C with a teapot ladle is poured into the casting spout of the mold for 14 s before filling open P1 with your 1/3 of their height. In this case, the rate of consumption of the metal with a casting weight of 48 kg and a weight of 1/3 of the profits of 22 kg is

48 +22 - / 5 кг/с.48 +22 - / 5 kg / s.

Эта скорость определ етс дл каждой отливки индивидуально. При достижении уровн металла в открытых прибыл х , равного 1/3 их высоты, заливку в. чашу прерывают и дают вьздержку 1,5- 7 с. За врем этой выдержки происходит равномерна , спокойна первоначальна кристаллизаци отливки. Кроме того, вьщержка способствует раст гиванию времени подпитки отливки,что в конечном счете положительно вли ет на качество отливки. Сразу же после прерьшани заливки в чашу формы на зеркало металла двух прибылей, неThis speed is determined for each casting individually. When the metal level in the open arrives, equal to 1/3 of their height, is reached, the fill in. The cup is interrupted and given an extract of 1.5-7 seconds. During this time the uniform, calm initial crystallization of the casting takes place. In addition, the discharge contributes to the extension of the feed time of the casting, which ultimately has a positive effect on the quality of the casting. Immediately after stopping the pouring into the bowl of the mold on the metal mirror of two profits, not

1. Способ заливки литейных форм, включающий заполнение формы с заданной скоростью через литниковую чашу до подъема металла в прибыл х на 1/31. The method of casting molds, including filling the mold at a given speed through the sprue bowl until the metal rises in x 1/3

участвующих в дальнейшей заливке, насыпают слой экзотермической смеси по их высоты, .выдержку металла, во врем 0,2-0,3 кг в каждую прибыль (площадь которой на зеркало металла в прибы- зеркала металла каддой прибыли равнаparticipating in further pouring, pour a layer of exothermic mixture along their height, metal extraction, at the time of 0.2-0.3 kg per each profit (the area of which on the metal mirror to the profit of the metal cadda of profit is equal to

2 г).2 g).

л х засыпают теплозащитный материал, и последующую заливку через одну изl x fall asleep heat-shielding material, and subsequent pouring through one of

3535

режимах. Результаты заливки приведены в табл.1 и 2,modes. The results of the fill are shown in table.1 and 2,

Из табл.1 и 2 видно, что отливки 30 получаютс качественными при дости- жении металла в прибыл х 1/3 их высоты , .прерывании заливки и выдержке 0,1-0,5 от времени заливки формы че- ре,з чашу при одинаковой скорости расхода металла до заполнени 2/3 высоты прибылей, после чего скорость расхода уменьшаетс в 1,5-2 раза. Расход экзотермической смеси наиболее рационален из расчета 0,1-0,15 кг на .Q каждый квадратный дециметр поверхности зеркала металла прибыли.From Tables 1 and 2 it can be seen that the castings 30 are of high quality when the metal reaches 1/3 of their height, interrupting the pouring and holding 0.1-0.5 times the casting time of the mold in the same rate of metal consumption before filling 2/3 of the height of profits, after which the rate of consumption decreases 1.5-2 times. The consumption of the exothermic mixture is the most rational at the rate of 0.1-0.15 kg per .Q each square decimeter of the surface of the metal mirror profit.

Таким образом, предложенный способ литейных форм резко сокращает Ърак лить в ев зли с ликвидацией дефектов усадочного происхождени , позвол ет уменьшить расход металла на прибыли и тем самым повысить выход годного лить .Thus, the proposed method of casting molds sharply reduces the cost of liquidation with the elimination of defects of shrinkage origin, makes it possible to reduce the consumption of metal on profits and, thereby, to increase the yield of suitable casting.

4545

5050

Claims

1. The method of casting molds, including filling the mold at a given speed through the sprue bowl until the metal rises in x 1/3

their heights, metal extract, during which the metal

l x fall asleep heat-shielding material, and subsequent pouring through one of

Arriving before the final filling of the mold, characterized in that, in order to improve the quality of the castings and increase the yield of the casting, the metal is carried out for 0.1-0.5 times of the previous pouring, and the subsequent casting starts at the initially specified speed and reaching the metal level in

1/4

1/3 1/2 2/3

5 5 5

2/3

2/3 2/3

3/3

3/3 3/3

5 5

was x 2/3 of their height, the pouring speed is reduced by 1.5-2.0 times, and the consumption of heat-shielding material is 0.1-0.15 kg / dm of the surface of the mirror;

2. Method POP.1, which is different from the fact that an exothermic mixture is used as a heat-shielding material.

Table 1

2.5 At the top of the casting

porosity, at hydroispy-. tani x flowed

2.5 Cast is suitable 2.5 Same

2.5 Metal pribyty crystallized prematurely. Porosity. Flow

2.5 The casting time has increased, the metal in the overcooling arrived, there are shrinkage shells

2.5 Casting fit

2.5 Profits crystallized prematurely In the upper part of the casting porosity

2The casting time has increased, the metal in the pribs x overcooled. Sinks in the center of pouring

2.5 Casting fit

3 same

4. The metal of the profits crystallized prematurely. The casting has porosity under the upper flange

51 / 3-3 / 35

61 / 3-3 / 35

71 / 3-3 / 35

81 / 3-3 / 35

table 2

the metal did not completely melt it, the casting had porosity under the upper flange

The metal in the profits crystallized prematurely. The casting had a golden age in the middle part

Casting is the same

Part of the exothermic mixture was not involved in the work. Casting fit