SU1616758A1

SU1616758A1 - Method of producing castings from cast iron by gasifiable patterns into facuumed moulds

Info

Publication number: SU1616758A1
Application number: SU884376124A
Authority: SU
Inventors: Леонид Яковлевич Нетес; Василий Матвеевич Доровских; Сергей Андреевич Василенко; Анатолий Яковлевич Танчук; Альберт Федорович Шевченко; Лина Александровна Иванова; Иван Михайлович Распопин
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Специальных Способов Литья; Одесский Литейный Завод "Центролит"
Priority date: 1988-02-08
Filing date: 1988-02-08
Publication date: 1990-12-30

Abstract

Изобретение относитс к литейному производству и может быть использовано при получении чугунных отливок по пенополистироловым модел м в вакуумируемые формы "Гамолив - процесс". Цель изобретени - повышение качества отливок. Сущность изобретени заключаетс в том, что заливают чугун в форму, в которой заформована модель из вспененного пенополистирола, при температуре, определ емой в зависимости от плотности полимера моделей и углеродного эквивалента чугуна по соответствующей математической формуле. Определенна минимальна температура чугуна (при определенной плотности модели и химическом составе чугуна) необходима дл того, чтобы было достаточно физического тепла дл достижени оптимальной (синхронной со скоростью заливки) скорости деструкции модели и исключени роста содержани углерода в металле выше уровн , снижающего прочность и качество отливок. Реализаци изобретени позволит получать качественные (без дефектов, вызванных выделением углерода) отливки при условии, когда фактическа температура заливаемого чугуна соответствует расчету по предложенной математической зависимости.The invention relates to a foundry and can be used in the preparation of iron castings on expanded polystyrene models in vacuumized forms "Hamol - process". The purpose of the invention is to improve the quality of castings. The essence of the invention is that cast iron is poured into a mold in which a foam polystyrene model is molded at a temperature determined depending on the density of the polymer of the models and the carbon equivalent of the iron according to the appropriate mathematical formula. A certain minimum temperature of cast iron (at a certain density of the model and the chemical composition of the cast iron) is necessary in order to have enough physical heat to achieve the optimal (synchronous with the casting speed) destruction rate of the model and eliminate the increase in carbon content in the metal above the level that reduces the strength and quality of castings . The implementation of the invention will allow to obtain high-quality (free of defects caused by carbon evolution) castings under the condition that the actual temperature of the cast iron corresponds to the calculation according to the proposed mathematical dependence.

Description

Изобретение относитс к литейному производству и может быть использовано при получении чугунных отливок по пенопо- листироловым модел м в вакуумируемых формах.The invention relates to foundry and can be used in the production of iron castings in foam polystyrene models in vacuum molds.

Цель изобретени - повышение качества отливок.The purpose of the invention is to improve the quality of castings.

Сущность способа заключаетс в том, что в форму, полученную по модел м из вспененного полимера, например полистирола , известной плотности заливают чугун с заданным углеродным эквивалентом при температуре, нижний предел которой определ ют в зависимости от плотности полимера моделей и углеродного эквивалента чугуна из соотношени The essence of the method lies in the fact that cast iron with a given carbon equivalent at a temperature, the lower limit of which is determined depending on the density of the polymer models and carbon equivalent of cast iron from the ratio:

Тчу17на 1329 +Tch17na 1329 +

Умод СУмод -10)-И2600(Сэ -3,5f , 30/()2 + (Сз-3,5)2 Umod Sumod -10) -2600 (Ce -3.5f, 30 / () 2 + (Cz-3.5) 2

(1)(one)

где 1329 - минимально допустима температура заливки;where 1329 is the minimum permissible pouring temperature;

Тчугуна - температура заливаемого чугуна , °С;Tchuguna - temperature of cast iron, ° С;

ONON

5five

VSVS

елate

0000

УМОД - плотность полимера модели, UMOD - the density of the polymer model,

Сэ - углеродный экви1залент чугуна, % (функци химического составаCe is the carbon equivalent of pig iron,% (the chemical composition is

Сэ %С + 0,3 0,27 %Р1;Ce% C + 0.3 0.27% P1;

3,5 - минимальное значение углеродного эквивалента;3.5 is the minimum carbon equivalent value;

12600; 30 и 10- коэффициенты коррел ции , определенные экспериментально.12,600; 30 and 10 are the correlation coefficients determined experimentally.

Приведенное уравнение найдено путем математической обработки методом графического дифференцировани экспериментальных данных, полученных в серийных заливках при литье ГАМОЛИВ-прессом, По этому уравнению рациональна температура заливки, обеспечивающа качество отливки , вл етс фукцией двух важнейших параметров процесса - плотности модели А химического состава чугуна, приче .- реальные значени как функции, так и аргументов могут в.известных пределах варь-мроватьс при выполнении поставленной цэли. Все онидоступны дл регулировани и контрол примен ющимис средствами, что а итоге позвол ет повысить качество отливок. Математический анализ предложенного уравнени показывает, что функци счугуна вл етс непрерывной, представл ет собой криволинейную поверхность и на большей площади возрастает с увеличением обоих параметров. Но при этом меет область экстремальных значений, когда, при определенном Сэ, с увеличением умод Функци 1чугуна вначале слабо возрсстаег, затем убывает , достига минимума, и затем увеличиваетс . Указанные миник;зльные значени tMyryHa определ ютс напрззлвгнием луча, проход щего через точкиThe given equation was found by mathematical processing by the method of graphical differentiation of experimental data obtained in serial fills during casting by the Gamoliv press. According to this equation, a rational pouring temperature ensuring the quality of the casting is a function of the two most important process parameters - the density of model A of the pig iron chemical composition. - the real values of both the function and the arguments can be within the known limits of the variation when performing the set goal. All of them are available for adjusting and controlling the means used, which ultimately allows to improve the quality of the castings. Mathematical analysis of the proposed equation shows that the function of the parcel is continuous, represents a curved surface and increases over a larger area with increasing both parameters. But at the same time, there is an area of extremes, when, at a certain Ce, with an increase in the duration of the function, the first player begins to increase slightly at the beginning, then decreases, reaches a minimum, and then increases. The minicon indicated; the zero values of tMyryHa are determined by the intensity of the ray passing through the points

О мод 10, Сэ 3,5) и (УНОД 16, Сэ л,5).About mod 10, Ce 3.5) and (UNOD 16, Se l, 5).

Уравнение исследовано ;/; экспериг еи- тально изучено во всех прэделэх дл функции и аргументов, которые практмческ /; реализуютс в рассматриваемо.м процессе, а именно;The equation is investigated; /; It has been experimentally studied in all predelach for a function and arguments that are practical /; implemented in the process under consideration, namely;

1330 1чуг 1450°С; 10 УМОД 60 кг/м ; 3,5 Сэ 4,5%.1330 1st chap 1450 ° C; 10 UMOD 60 kg / m; 3.5 Ce 4.5%.

Физический смысл функциональной зависимости нижнего уровн температуры чугуна может быть объ снен следу оид1/ м образом. При определенных плотности -мо- дели и химическом составе чугуна необходима , во-первых, така его минимальна температура, чтобы физического тепла быть достаточно дл достижени оптима/зьной (синхронной со скоростью Зсшивки) скорости деструкции модели и исключени роста содержани углерода в металле выше уровн , снижающего прочность и качество отди- вок.The physical meaning of the functional dependence of the lower level of the temperature of the iron can be explained as follows 1 / m way. At certain densities of the model and chemical composition of the iron, first of all, such a minimum temperature is necessary for physical heat to be sufficient to achieve optimum / synchronous (synchronous with the speed of crosslinking) rate of destruction of the model and to exclude the growth of carbon content in the metal above reducing the strength and quality of finishing.

5С другой стороны, значительное повышение (сверх необходимой) температуры заливаемого чугуна приводит к по влению пористости в отливках, нарушению защитного сло модели и целостности формы. К5 On the other hand, a significant increase (above the required) temperature of the cast iron leads to the appearance of porosity in the castings, a violation of the protective layer of the model and integrity of the form. TO

0 тому же излишний перегрев металла невыгоден из экономических и экологических соображений .Moreover, excessive metal overheating is unprofitable for economic and environmental reasons.

Пример. Модели отливок преимущественно корпусных деталей изготовл ли изExample. Models of castings, predominantly body parts, are made of

5 пенополистирола известными методами: предварительное вспенивание зернистого материала, получение элементов моделей в пресс-формэх, склеивание и окраска моделей , Плотность моделей цз енаправленио5 polystyrene foam by known methods: pre-foaming of granular material, obtaining elements of models in molds, bonding and painting models, Density of models of directing

0 измер лась э пределах 10-60 кг/м за счет разного исходного материала и регулировани степени предварительного вспенивани . Модели заформовывали в сухом песке без са зующего в специальных вакуумируе5 мых контейнерах. Песок уплотн ли вибрацией . Формы при вакууме 0,4-0,8 кг/см заливали чугуном с химическим составом, варьируемым в пределах 2,8-3,6 С; 1,7-2,5 Si; 0,5-1.0 Мп; 0,05-0,15 Р при температуре0 was measured in the range of 10-60 kg / m by varying the starting material and controlling the degree of pre-expansion. The models were molded in dry sand without a pitcher in special vacuum-proof containers. The sand is compressed by vibration. Forms under vacuum of 0.4-0.8 kg / cm were cast with cast iron with a chemical composition varying from 2.8 to 3.6 ° C; 1.7-2.5 Si; 0.5-1.0 MP; 0.05-0.15 P at temperature

0 1330-1470 С, в том числе исход из значений , вычисленных пс формуле (1).0 1330-1470 С, including the result of the values calculated by ps formula (1).

Отливкм получаютс годным , свободными от характерных дефектов при условии, когда фактическа температура заливаемо5 го чугуна соответстзует расчету по предложенному уравнению.Castings are obtained suitable, free from characteristic defects, provided that the actual temperature of the cast iron corresponds to the calculation according to the proposed equation.

Использование предлагаемого способа позвол ет исключить специфические дефекты в отливках, т.е. повыс лть качество лить Using the proposed method allows to exclude specific defects in castings, i.e. increase the quality of pouring

0 и эффективность процесса,0 and process efficiency

Claims

Claims of the invention. A method for producing cast iron iis by gasified models and vacuum 5 molds, including molding aspenenogram models in necKf and vacuuming, pouring cast iron with a given carbon equivalent, about one to two hours. and so that, in order to improve the quality of 80K, cast iron is cast at a temperature, the lower limit of which is determined depending on 1 on the density of the floor of the model and the carbon equivalent: .1Eal8nt of cast iron from TORCH / I 5Tchuguna. 1329 (UMOD - 10) + 1260 (Ce 3.5) 30 (UMOD - 10) 2-B (3.5 f

where Tchuguna - the temperature of the pig iron, ° C;

1329 - the minimum allowable tempo-3.5 - the minimum value of carbon casting content; equivalent:

UMID - the density of the polymer model. kg / m | 12600; thirty; 10 - correlating coefficients Ce - carbon equivalent of cast iron; of determined experimentally.