SU816683A1 - Способ получени отливок вОблицОВАННыХ КОКил Х - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК В ОБЛИЦОВАННЫХ КОКИЛЯХ

Изобретение относитс  к литейном производству, а именно к получению отливок в облицованных кокил: х.

Известен способ лить , при котором жидкую сталь заливают в- оболочковую форму, наружна  поверхность которой контактирует с влажны песком или увлажн етс  водой l.

Известный способ активизирует процесс охлаждени  фор№з, но при этом не обеспечиваетс  равномерност и управл емость процессом охлаждени , так как тепло отводитс  в избирательных количествах и направлени х .

Известен также способ лить , вклчающий заливку металла и импульсную подачу охладител  к поверхности раздела форма - отливка после образовани  закристаллизовавшейс  корки отливки 2.

Однако в этом случае происходит частичное управление процессом, так как импульс сдвигает систему, но не создает искусственно направленого посто нно регулируемого потока теплоносител . Цель изобретени  - интенсификаци  процесса и поддержание рабочей температуры кокил  в заданных пределах.

Указанна  цель достигаетс  тем, что хладагент подают к поверхности . раздела кокиль - облицовка в момент начала затвердевани  отливки, а прекраьчают его подачу при охлаждении кокил  до рабочей температуры, при этом давление хладагента регулируют

0 пропорционально изменению температуры кокил .

Темпера-тура пористого облицовочного сло  у рабочей поверхности близка к температуре отливки, а со стороны кокил  - к температуре кокил . Поэтому хладагент при подаче к поверхности раздела кокиль - облицовка частично переходит в парообразное состо ние, а в основном под воздействием температуры отливки отгон етс  к кокилю, а так как между отливкой и кокилем имеетс  зона, заполненна  пористым материалом, то хладагент равномерно распредел 5 етс  в порах сло  контактирующего с кокилем. Следовательно, поры облицовочного сло  только частично зан ты жидкостью (хладагентом), а в остальном - газом и парс1ми

0 этой жидкости. При движении, например, паровод ной смеси в порах облицовочного сло  устанавливаетс , так называемый , стержневой режим течени , когда пар движетс  сплошной массой в центре, а жидкость отжимаетс  к рабочей поверхности кокил  и движетс  в виде тонкой пленки по ней. . Интенсификаци  процесса происход за-счет наличи  хладагента в замкну той пористой среде и градиента температуры в нем, сочетание которых вызывает  вление термоосмоса, т.е. естественное движение хладагента от нагретых мест к более холодным, вследствие испарени  в более на- . гретых местах и конденсации в менее нагретых. .Замкнутость такого цикла приводи к интенсивному охлаждению более на гретых мест и поддержанию температуры менее нагретых мест. Что созд ет строго регулируемый процесс, так ка,к отливка окружена пористым, ем с саморегулирующимс  тепловым полем, следующим фактором, способствук цим интенсификации процесса,  вл етс  относительна  замкнутость (только вход и выход) пористого облицовочного сло , создающа  усло ви  дл  перегрева, благодар  чему более полно используетс  его те- . плоаккумулирующа  способность. Хла дагент Движетс  по рабочей поверхнести кокил  и в зависимости от те пературы последнего отдает ему теп ло или отбирает. Температура хлада гента, в свою очередь, может регулироватьс  расходом, ,т.е. Скорость его.подачи, что позвол ет температ ру кокил  поддерживать в строго- . заданных пределах в соответствии с требовани ми и последующей опера ции нанесени  разового облицовочно го сло . Наличие на рабочей поверх ности кокил  хладагента в процессе охлаждени  отливки уменьшает сцепление разового сло  с кокилем, тем самым снижает трудоемкость бчистки кокил  от облицовочного сло  после извлечени  отливки. Указанный процесс опробован при литье в облицованный кокиль технологической пробы - квадратной пласэйаны размерами 250 250 Х40 мм. Ли терйную форму пластины при заливке располагают вертикально. В дне кокил  имеетс  отверстие, к которому через регулирующий вентиль подключена система оборотного водоснабжении . Давление воды в системе составл ет 2 кгс/см В промежутке меж ду формой к вентил м установлен манометр, показани  которого опре дел ют расход хладаг/ента при проведении опытов. При подготовке опытов на рабочую и тыльную стороны кокил  в верх ней и нижней его част х, а также в облицовку на границе отливка - форма и в осевую зону полости формы устанавливают термопары. Подготовленную форму заливают алюминиевым сплавом, который перед заливкой имеет температуру 120°С. Врем  заливки составл ет в среднем6с . По показани м термопары, установленной в осевую зону определ ют момент начала затвердевани . При этом опробуетс  подача хладагента до начала, в момент начала и после н-ачала затвердевани . Экспериментыпоказывают , что подачу хладагента можно начинать по достижению осевой зоной отливки температуры начала затвердевани . Преждевременна  подача выз.ывает кипение металла, а более поздн   не оправданно удлин ет процесс и приводит к перегреву кокил . Оптимальное начальное давление хладагента определилось равным 1,5 кгс/см- и его поддерживают на этом уровне до завершени  процесса затвердевани  в осевой зоне отливки . Затем давление хладагента снижают пропорционально показани м термопары , установленной на рабочей прверхности кокил , поддержива  его температуру на уровне , что необходимо дл  последующей операции нанесени  облицовочного сло  из жидкостекольной смеси. В таблице приведены температурные характеристики формы и отливки , полученных при опытных заливках формы без подачи хладагента (б) и с подачей хладагента (с). Полученные данные свидетельствуют о том, что врем  кристаллизации сокращаетс  с 7 до 3-х мин. Температура кокил  к моменту извлечени  отлцвки в одном случае составл ет 120 С в другом - 180с. При этом нужно отметить, что в первом случае отливку можно извлечь из формы на 6 мин раньше. Кроме того, эти данные свидетельствуют о возможности создани  тонкостенных кокилей, которые неприемлемы при обычных способах лить  из-за малой их теплоемкости, привод щей к резкому перегреву отдельных участков кокил , вызыва  повышенное коробление. Применение тонкостенных кокилей в несколько раз уменьшит металлоемкость линии лить  в облицованные кокили. Отмеченные преимущества предлагаемого способа позвол ют повысить эффективность процесса лить  в облицованные кокили, за счет увеличени  производительности, а также возможного снижени  металлоемкости Ьснастки и оборудовани .

in

СИ

о

in п

in м

о 00

го

о го

о

ОЧ го

1Л

со

тН

о

о

Ч

о чю о чо

1Г)

о

Ч (N

о

N

о

00

п

d

in Ч

о г

in л

Ч

о

0}

ш

о о

in

о г

VO

о

г

VO

о

N

о о

о

«N

о

1Л

Г4

г

ш оо н

о

Г4

ю оо

о о

о

о о

ш г

ГЦ

ш 00

го r

о м

о

о оо

«ч

о

«ч

01

гН

о г

о о

о

01

о оо

5-«

Ч

о

in

о г

N

r

01

ш

о г

о

н

V0

ш tчгН

о

о in t-(

о

СЧ

о

.

41

N

о

о «о

in

CS

гЧ

о г

ч

о

in in

о

N

о

01

m

f-t

о d

о

in еч

in

in in

тН

чо in

о

N

VO

тН

CM

(N

о

о

in го ччо

чо

о

о

01

О)

о о го

VO

тЧ

о го

о о

с

VO

чо оо

о

о

CN

«н о

VO

о

Ч

о о m

01

о

о

о

04

о

in со in

г1

о со

о

in оо in

тН тЧ

о.

о оо

н

тЧ

л r

in го г

о 00

in r

о 00

о г

VO

о 00

S

ж т

S

о

л н

х

S

«и

А .фа

t SDл

о

3 фS о

ЯР о

аа О) о

(U пг е

пas

Claims (2)

1.Патент США 3409069, кл. 154-136, опублик. 196&.

2.Авторское свидетельство СССР № 398337, кл. В 22 D 27/04, 1973.