SU749555A1 - Способ изготовлени биметаллических отливок - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ Изобретение относитс  к области п№тейного производства, в частности к технологии биметаллических отливок со слож ным профилем наплавл емых, поверхностей центробежным методом. Известен способ армировани  деталей при центробежной отливке, включающий заливку .во вращаемую форму износостойкого сплава, оформл иицего рабочую часть отливки, изменение скорости вращени  формы и запивку конструкционного спла ва, формирующего основную часть отливки 1. Недостаток известного способа заключаетс  в том, что увеличен расход износостойкого сплава и низкое качестбо О-Рливки . . Предложенный способ изготовлени  биметаллических отливок отличаетс  тем, что заливку износостойкого сплава проиэвод т при линейной скорости на внутреннем периметре рабочей, поверхности отлив ки 8,0-12,5 м/с, после окончани  заливки снижают скорость вращени  до 6,0 ОТЛИВОК 4,5 м/с и сливают излишек износостойкого сплава в. специальные полости, а затем увеличивают скорость до 1О,5- 12,5 м/с и при охлаждении износосто кого сплава ниже температуры солидуса на 50-1ОО С заливают конструкционный сплав. Это позвол ет устранить отмечег ные недостатки. Изобретение по сн етс  чертежом , где на фиг. 1 показан общий вид формы, а на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг.. I. На фиг. I видно, что форма I дл  изготовлени  биметаллических отливок уставав- пиваетс  на столе центробежной машины. При заливке вращакхцейс  формы жигн кий металл при помощи заливочной чащи 2 попадает в кольцевой коллектор 3 и через питатели 4 поступает в полость 5 формы. В нижней части формы расположены шесть полостей 5 дл  слива металла приуменьшении скорости I вращени  формы и получени  линейной скорости меньше 7,5 м/с. Эти полости имеют такую форму И расположение, что при повторном увеличении скорости вращени  попавший в них жидкий металл не затекает снова в полост формы. Слив незатвердевшего металла при уменьшении скорости вращени  обеспечивает образс вание на рабочей наружной поверхности отливки, равномерного по толшине сло  износостойкого материала. При достижении в затвердевшей корочке температуры на SO-JLOO C ниже солидуса и при оптимальной линейной скорости вращени  формы (10,5-15,0 м/с) провод т заливку конструкционного материала, выполн ю щего основную часть отливки. Выбор линейной скорости вращени  на внутреннем периметре рабочей поверхности отливки при заливке первой порции металла ,обусловлен тем, что при скорости меньше 8,5 м/с внутренн   .свободна  поверхность металла имеет форму параболоида , а это приводит к повьшленному расходу дорогосто щего сплава. При увеличении скорости больше 12,5 м/с наблюдав с  сильное разбрызгивание сплава в процессе заливки, что также нежелательно. При сливе незатвердевшего металла линейна  скорость ограничиваетс  значени ми 6,,5 м/с в св зи с тем, что при скорости больше 6,0. м/с не происходит полный слив металла в специальные полости, а при снижении скорости меньше 4,5 м/с значительно увеличиваетс  врем  набора оборотов до оптимальных, необходимых при заливке второй порции метал ла. Использование при заливке второй порции металла линейных скоростей на внут реннем периметре рабочей поверхности отливки в пределах 10,5-13,0 м/с опред л етс  тем, что при скорости меньше 10,5 м/с не обеспечиваетс  хороша  диффузионна  св зь между износостойким и основным металлом отливки, а при уве личении скорости больше 12,5 м/с наблюдаетс  сильное разбрызгивание заливае мого металла. Начало заливки второго металла при. охлаждении затвердевшей корочки на поверхности отливки до температуры ниже солидуса на 50-10О®С обусловлено тем, что при такой температуре обеспечивает с  получение качественного переходного сло . При большем интервале выдержки и охлаждении корочки до более низких температур на ее внутренней поверхности .образуетс  окисна  пленка, котора  преп тствует образованию качественного перехоцного сло . 7 54 Слив незатвердевшего остатка первой порции металла позвол ет получить в готовой отливке наружную поверхность сложного профил  в виде корочки определен- ной толщины из износостойкого сплава, а основную часть отливки из конструкционного материала, обладающего повьпиенны- ми упруго-пластическими свойствами. Это позвол ет сократить расход легированного сплава, повысить моторесурс и рабо тоспособность деталей и уменьшить их стоимость. Предлагаемый способ используют дл  изготовлени  центробежным методом биметаллических деталей ведущих колес промышленных тракторов Т-330, Размеры этих отливок следующие: наружный диаметр отливки 1200 мм, внутренний диаметр 840 мм и высота 160 мм. Согласно чертежа, ведущие колеса должны изготовл тьс  из стали марки Ст 27ХС. После термической обработки твердость поверхности зубьев должна находитьс  в пределах 38-44 Н Р С. Изготовление ведущих колес согласно предложенному способу провод т следующим образом. Износостойкий чугуц марки Х28Н2 выплавл ют в индукционной печи емкостью МГП-1О2 емкостью 150 кг. Дл  формировани  основной части отливки используют углеродистую сталь марки Ст35О с небольшими добавками хрома и никел  (до О,). Плавку этой стали провод т в печи ДСП-05. Формы изготовл ют из песчаноглинистой смеси с жидким стеклом (5.,5%) и после тщательной отделки продувают углекислым газом, окрашивают цирконовой краской и поверхность форм подсушивают газовой горелкой. Собранные формы устанавливают на стол центробежной машины с вертикальной осью вращени . Заливку износостойкого чугуна в форму провод т при линейной скорости ее вращени  12,2 м/с. Температура заливаемого металла находитс  в пределах 1420-1440°С, Длительность заливки составл ет 5-8 с. По окончании заливки машину отключа-. ют и при помощи тормозного устройства уменьшают линейную скорость вращени  стола. Через 15-18 с скорость вращени , на внутреннем периметре рабочей поверхности отливки уменьшаетс  до 6,0 м/с и начинаетс  слив незатвердевшего металла в часть специальных полостей. Еще через 5-7 с линейна  скорость уменьшаетс  до 4,0 м/с и это обеспечивает полный слив незатвердевшего металла.

Псхгле окончани  слива жицкого остаг-; ка снова включаетс  машина и через 6- 8 с на внутреннем периметре рабочей поверхности отливки достигаетс  линейна  скорость 12,4 м/с. За прошедший период происходит охлаждение затвердевшей корочки до температуры ниже температуры солидуса на 50-100 0.

Углеродистую сталь с температурой 1540-1 заливают во вращающутос  форму. Врем  заливки составл ет 8-14 с. После окончани  заливки линейную cKov рость вращени  формы не снижают до полного затвердевани  всей отливки.

После термической обработки, прин той дл  износостойкого чугуна, твердость поверхности зубьев, наплавленных чугуном , находитс  в пределах 52-56HFC Толщина наплавленного сло  износостойким чугуном находитс  в пределах 10+2 мм.

Исследование износостойкости рабочей поверхности ведущих копес промышленных тракторов, изготовленных согласно чертежа и по предложенному способу, провод т непосредственно на работающем тракторе Т-330. Установлено, что износ зубьев колес, полученных по предложенному способу, в 1,65-2,10 раза меньший, чем в обычных детал х. Хорошему сопротивлению зубьев ударным нагрузкам способствует то, что сердцевина их выполнена из конструкционной углеродистой стали.

По предварительным данным экономическа  эффективность от внефени  предлагаемого способа за счет уменьшени  на 40-45% расхода легированного металла на формирование рабочей поверхности

отливки и за счет повышени  износостойкости в 1,65-2,10 раза составл ет 28,4-36,7 руб. на 1 т годных биметаллических отливок типа ведущих колес промышленных тракторов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  биметаллических отливок, преимуществеыно со сложным профилем наплавл емых поверхностей, включающий : ааливку во вращаемую форму износостойкого сплава, оформл ющего рабо ю часть отливки, изменение скорости вращени  формы и заливку конструкционного сплава, формирующего основную часть отливки, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  расхода износостойкого сплава и повышени  качест ва отливки, заливку износостойкого сплава производ т при линейной скфости на внутреннем периметре рабочей поверхности ОРливки 8,О-12,5 м/с по окончании заливки снижают скорость вращени  до 6,О- 4,5 м/с и сливают излишек износостойкого сплава в специальные по ости, а затем увеличивают скорость до 1О,512 ,5 м/с и при охлаждении износосто| кого сплава ниже температуры солндуса на 50-ЮО С заливают конструкцнснгаый сплав.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   I. Авторское свидетельство СССР N9 176046, кл. В 22 D 19/02, 1962 (прототип).

   % 7 ;1

   749555