SU789214A1 - Способ непрерывного лить серого чугуна на машине горизонтального типа - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ СЕРОГО ЧУГУНА НА МАШИНЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ТИПА

1

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к непрерывному литью серого чугуна, и может быть использовано дл  получени  заготовок деталей, работающих на износ, например накладных направл ющих базовых деталей станков.

Известен способ непрерывного лить  серого чугуна на машине горизонтального типа, включающий заливку жидкого чугуна в метгшлоприемник , охлаждение чугуна в кристгшлизаторе , формирование слитка путем чередовани  гьщержки и прот жки, принудительное охлаждение по мере выТ1|жки из кристаллизатора в температурном интервале 900-600°С и последующее охлаждение на воздухе tl. Однако при использовании этого способа на углах и выступах отливок имеет место отбел чугуна на глубину 2-5 мм, что значительно затрудн ет механическую обработку отливок. Изза чрезмерного охлаждени  чугуна на этапе первичной кристаллизации в поверхностных сло х отливок на глубину до 7-10 мм образуетс  дефектна  микроструктура чугуна с наличием междондритного точечного графита (Гр. 8, Гр. 9) V. феррита до 50%.:

Чугун с такой микроструктурой имеет износостойкость в .1,5-2,0 раза ниже, чем у аналогичных деталей, отлитых в песчаной форме. Поэтому

5 дл  обеспечени  нормальной работоспособности деталей приходитс  увеличивать припуск на механическую обработку отливок до 7-10 мм, тогда как по точности непрерывного лить 

to припуск может не превышать 2-3 мм.

Цель изобретени  - устранение отбела чугуна, улучшение обрабатываемости заготовок, снижение припуска на механическую обработку и поt5 вышение износостойкости деталей дл  лить .

.Поставленна  цель достигаетс  тем, что примен ют чугун с отношением весового содержани  кремни 

20 и углерода в пределах 0,7-0,9, устанавливают врем  выдержки.отливки в пределах 1-3 с, и по мере выт жки охлаждают ее со средней скоррстью 1-3 град/с в указанном выше температурном интервале.

Установлено, что при данной степени эвтективности чугуна (S ) , характеризующей его литейные свойства, величина отбела целиком зависит от

30 соотношени  Si : С. При Si : ,7

Ofбел чугуна значительно возрастает . Так, например, при Si : ,5 отбел чугуна в 4 раза больше, чем при Si : ,8. Увеличение рассматриваемого отношени  более О,9 нецелесообразно , так как при этом отбел чугуна снижаетс  незначительно, а ферритизирующее действие кремни  при эвтектоидном превршцении существенно возрастает. Таким образом, о ношение SI ; С в пределах 0,7-0,9  вл етс  оптимальным.

Также установлено, что длительность остановки существенно вли ет на интенсивность охлаждени  и соответственно толщину поверхностного сло  с дефектной микроструктурой. При первом сдвиге отливки между затвердевшей коркой и кристаллизаторо образуетс  микрозазор, который существенно снижает интенсивность охлаждени . При длительности остановки в пределах1-3 с толщина поверхностногчэ сло  дефектной микроструктуры составл ет 2-3 мм, т.е. не превыиает припуска на механическую обработку . При остановке более 3с существенно возрастает толщина сло  с дефектной микроструктурой, достига , например, 7-10 мм при остановке 8с. При длительности остановки менее 1 с образующа с  корка не успевает приобрести необходимую толщину дл  обеспечени  цельности слитка . Таким образом, длительность остновки 1-3 с  вл етс  оптимальной. По мере выт жки отливки из крист лизатора ее охлаждают в температурном интервале 900-бОб С, соответствукидей эвтектоидному превр ащению

чугуна, со средней скоростью 1-3 град/с При этом в металлической основе чугуна с соотношением S i : С в пределах 0,7-0,9 исключаетс  образование феррита и обеспечиваетс  твердость до 200-230 НВ за счет высокой дисперсности и микротвердости перлита, в результате чего дополнительно существенно повышаетс  износостойкость чугуна. При средней скорости охлгокдени  менее 1 град/с в метгшлической основе чугуна при данном химическом составе образуетс  феррит. При скорости более 3 град/с возникает опасность образовани  мартенсита, при котором становитс  невозможной механическа  обработка отливок. Следовательно , в температурном интервале 900-600°С средн   температура охлаждени  отливок 1-3 град/с  вл етс  оптимальной.

Пример. На горизонтальной призводственной машине непрерывного лить  в услови х Руставского литейного завода Центролит предлагаемый способ опробирован на отливках раз личного профил .

Чугун выплавл ют в индукционной печи емкостью 10 т. В шахте используют стальную и чугунную стружку возврат собственного производства, предельный чугун и ферросилиций с содержанием кремни  75%.

Лилкий металл в процессе непрерывного лить  выдерживают в той же индукционной печи, в которой производитс  выплавка, при 13бО-1400 С и подают к металлоприемнику малыми ковшами емкостью О,5 т с периодичностью одив ковш в 15-20 мин.

foo

f4

о

oo n

о in

O rr

о о

о о

т

oo о о

го о

о

о

00

1Л

«N

со

СО мсо

01

V и

сг,

CN гм

м

о ш

о

1Л

о со

in O

;s

г

I

л

tl ю

ч«

Ф 3 0| §

С (U

В таблицах 1 и 2 представлены режимы лить  и результаты испытаний.

Таким образом, использование предлагаемого способа непрерывного лИть  серого чугуна обеспечивает по сравнению с известными способами устранение отбела чугуна и улучшение обрабатываемости отливок, снижение необходимости припуска на механическую обработку и повышение износостойкости деталей.

Экономический эффект при использовании данного предложени  достигаетс  за счет установлени  отбела и снижени  припуска на механическую обработку и составл ет 750 тыс. руб. в год.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ иепрерилвного лить  серого чугуна на машине горизонтального типа , включающий заливку жидкого чугуна в металлоприемник, охлгивдение чугуна в кристаллизаторе, формирование слитка путем чередовани  вьщержки и прот жки, принудительное охлаждение по мере выт жки из кристаллизатора в температурном интервале 900-600С и последующее охлаждение на воздухе, отличающийс  тем, что, с целью устранени  отбела чугуна и улучшени  обрабатываемости заготовок, снижени  припуска на механическую обработку и повышени  износостойкости деталей дл  лить , примен ют чугун с отношением весового содержани  кремни  и углерода в пределах 0,7-0,9, устанавливают врем  выдержки отливки в пределах 1-3 с, и по мере выт жки охлаждают ее со сред$ неК скоростью 1-3 град/с в указанном выше температурном интервале.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 0 Тутов В.И. и др. Формирование отливок при непрерывном горизонтальном литье чугуна. Технологи  производства , научна  организаци  труда и управлени , 1975,№ 8, с. 1-6. .