SU1482756A1 - Металлическа форма дл центробежного лить валков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к конструкци м центробежных литейных форм, и может быть использовано дл  получени  чугунных центробежно-литых валков. Целью изобретени   вл етс  снижение брака по трещинам на торцах бочки валка путем замедлени  кристаллизации с торца бочки валка. Металлическа  форма дл  центробежного лить  валков, содержаща  изложницу и металлические вставки дл  формировани  профилей бочки и шеек валка, дополнительно содержит в теле вставки дл  формировани  шейки, например нижней, расплавл емый тепловой компенсатор, дл  которого на участке ее сопр жени  с бочкой выполнена полость объемом 0,3-0,6 объема участка, образованна  поверхностью, эквидистантной наружной поверхности этого участка, заполненна  материалом с удельной теплотой кристаллизации 210-260 кДж/кг. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к конструкци м центробежных литейных форм, и может быть использовано дл  получени  чугунных центробежно-литых валков .

Цель изобретени  - повышение качества валков за счет устранени  брака по торцовым трещинам бочки валка.

На фиг. 1 изображена металлическа  форма; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 .

Форма содержит изложницу 1 и металлические вставки 2-4 дл  формировани  профил  бочки 5 и шеек 6, 7 валка, тепловой компенсатор 8, наход щийс  в теле вставки дл  формировани  шейки 7, например нижней,

объемом 0,3-0,6 объема участка, образованного поверхностью, эквидистантной наружной поверхности этого участка.

Работа формы осуществл етс  следующим образом.

Собранна  и подготовленна  к заливке форма устанавливаетс  в центробежную машину. Форме придаетс  вращение и после достижени  заданного числа оборотов в нее заливаетс  металл рабочего сло  бочки 5 валка. При этом форма находитс  в горизонтальном (наклонном под-, углом 3-4 ) положении. После затвердевани  металла рабочего сло  форму перевод т в наклонное (на угол 30-4 ) положе4 00

ел

сэ

ние и заливают металл внутренней зоны и шеек 6, 7 валка. Затем форма пе реводитс  в вертикальное положение, производитс  доливка прибыльной части . Залитую форму переставл ют в охладительный кессон. Разборку формы и извлечение валка осуществл ют на стенде. Элементы формы готов т к заливке по установленной технологии и собирают. Цикл повтор ют. При Э1ом во врем  кристаллизации металла рабочего сло  наход щийс  во внутренней полости теплового компенсатора 8 материал, например, медь или ее сплав, расплавл етс .

После заливки в период кристаллизации металла внутреннего сло  и шеек валка отвод тепла осуществл етс  через затвердевший рабочий слой в направлении, перпендикул рном к наружной поверхности бочки 5 валка. Кристаллизаци  с торца шейки замедл етс  благодар  выделению большой теплоты кристаллизации материала, НА ход щегос  во внутренней полости компенсатора (210-260 кДж/кг).

Если теплота кристаллизации менее 210 кДж/кг, то выделейного тепла недостаточно дл  перегрева металла в месте контакта шейки и бочки.

Если теплота кристаллизации более 260 кДж/кг, то вследствие выделени  такого количества тепла происходит частичное оплавление затвердевшего ранее рабочего сло , что приводит к браку по неравномерности толщины рабочего сло  и образованию трещин.

При этом, если температура плав- „лени  материала-компенсатора ниже температуры солидус-металла рабочего сло  более чем на 120 С, то тепло кристаллизации выдел етс  после затвердевани  тонкого сло  металла внутренней зоны валка на поверхности шейки в месте контакта с затвердевшим ранее металлом рабочего сло  бочки валка и затвердевающим на нем металлом внутренней зоны, возникает опасность образовани  трещин на торце бочки валка в месте контакта металла рабочего сло  и внутренней зоны .

Если температура плавлени  материала-компенсатора ниже температуры солидус-металла рабочего сло  менее чем на 40°С, то теплота кристаллизации выдел етс  раньше начала кристаллизации металла внутренней зоны

в месте контакта тонкого сло  металла внутренней зоны и шейки валка и эффект замедлени  скорости охлаждени  при кристаллизации не обеспечиваетс  .

Дополнительное выделение тепла в месте перехода от бочки валка к шейке способствует направленному затвердеванию металла и пр едотвращению образовани 1 мостов (затвердевшего

5

0

30

25

5

0

5

0

5

перехватывающего жид- стыке шейки и бочки

сло  металла, кий металл на валка).

Пример. Отливали центробежным способом на машине с переменной осью вращени  МЦВУ-1 валки листопрокатного стана с размерами: бочка - диаметр 724,длина 2690 мм шейкавалка диаметр минимальный 442, максималь ный 538 мм, обща  длина валка 5170мм Объем полости составл л в каждом варианте 0,2i 0,3 и 0,6 м3 объема участка соответственно.

/

В горизонтальном положении формы при ее вращении со скоростью 350 об/мин заливали металл рабочего сло  - износостойкий белый чугун. В наклонном (на угол 35) положении формы при ее вращении со скоростью 80 об/мин заливали металл внутренней зоны и шеек валка (серый высокопрочный чугун). Прибыльную часть отливки заливали при вертикальном положении формы без вращени .

Элемент формы, оформл ющий бочку валка, покрывали двухслойным огнеупорным покрытием. Элементы,оформл ющие шейки валка, облицованы листовым титаном и окрашены графитсо- держащей огнеупорной краской.

Внутреннюю полость тепловых компенсаторов заполн ли соответственно в каждом варианте: алюминиевым сплавом АЛ9 с теплотой кристаллизации 281 кДж/кг, медью с теплотой кристаллизации 214 кДж/кг, бронзой - 257 кДж/кг.

В первом варианте валок имел трещины по торцу бочки, во втором и третьем вариантах отлитые валки не имели дефектов, образующихс  в процес- се кристаллизации металла, и соответствовали требовани м ТУ.

Переход на отливку валков в форме предлагаемой конструкции позволит снизить брак по гор чим трещинам на 40-50%.

Claims (1)

1. Формула изобр е тения

   Металлическая форма для центробежки для формирования нижней шейки, на участке ее сопряжения с бочкой ного литья валков, содержащая изложницу и металлические вставки для формирования профилей бочки и шеек валка, отлич ающая с я тем, что, с целью повышения качества валков за счет устранения брака по торцовым трещинам бочки, в теле встав выпопнена полость, образованная поверхностью,эквидистантной наружной поверхности участка, и имеющая объем, составляющий 0,3-0,6 объема этого участка, при этом полость заполнена материалом с удельной теплотой крис10 таллизации 210-260 кДж/кг.

   9 16 2 5 8

   Фиг. 1