Вставка для модифицирования и микролегирования

 

ВСТАВКА ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ И МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ сплавов на основе железа в литейной форме, содержащая пенопласт, модифицирующую и/или легирующую присадку, отличающаяся тем, что, с целью повЕзпиения модифицирующего и легирующего действия присадок и расишрения технологических возможностей вставки , ингредиенты взяты в следующем соотношении, об. %: Модифицирукьдая и/или легирующая присадка20-50 Пенопласт , 50-80 Увлажнитель (сверх 100%) , 1-2 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) В 22 D 27/20; В 22 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3375175/22-02 (22) 31.12,81 (46) 07.01.84, Ыюл. )) 1 (72) A.A ° Жуков, В.В.Панин, A.ß.Øàòîâ, Ф.A.Векерман, В.Н.Яковлев и A.Н.Платонов (71) Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт

"ВНИТИприбор" и Завод-ВТУЗ при Московском автомобильном заводе им. Лихачева (53) 669.046.52:621.746.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 265138. кл. С 21 С 1/08, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 726173, кл, С 21 С 1/10, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР .

9 253822, кл, С 22 С 1/10, 1967. (54)(57) ВСТАВКА ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ

И МИКРОЛЕ1 ИРОВАНИЯ сплавов на основе железа в литейной форме, содержащая пенопласт, модифицирующую и/или легирующую присадку, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения модифицирующего и легирующего действия присадок и расширения технологических воэможностей вставки, ингредиенты взяты в следующем соотношении, об. %:

Модифицирующая и/или легирующая присадка 20-50

Пенопласт 50-80

Увлажнитель (сверх 100 Ъ) 1-2

10б5081

Изобретение относится к литейному производству.

Известно модицифирование сплавов на основе железа, при котором модификатор вводят н состав смеси, При этом металлический кальций смешивают с планиковым шпатом в соотношении 1:2, пытаясь получить спокойное протекание процесса (1j, Однако эта смесь может быть использована при непрерывном контакте с металлом (н литейной форме) .

Известно также введение механических добанок в расплав в сочета нии с пенопластами. При этом одновременно вводя в чугун модификатор и пенополистирол в количестве

0,05 — 0,1%. Полистирол обеспеЧинает барботаж жидкого металла (2) .

Однако способ не обеспечивает регулирование процесса модифициро- Я вания но времени, Кроме того, н литейной форме требуется специальная

IIOJIOCòÜ, Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае- )5 мому результату является смесь, содержащая модифицирующую присадку и вспененную пластмассу. Модифицирующая присадка содержит, вес.В: магний 1018; силикокальций 50-6)i плавиковый 0 шпат.- остальное, Присадка замешинается с пенополистиролом на жидком стекле в соотношении 1:4-1-5. Однородную массу формуют в брикеты и отверждают СО2 )3j .

Недостатком этого брикета явля-: ется,засорение металла в литейной форме .плаьиконым ипатом и жидким стеклом, низкое модифицирующее и легирующее действие брикета, который, кроме того„ нетехнологичен н изготовлении.

Цель изобретения — повышение модифицирующего и легирующего действия присадок и расширение технологических ноэмо>кностей вставки.

Поставленная цель достигается тем, что в вс-авке для модифициронания и микролегирования сплавов на основе железа н литейной форме, содержащей пенопласт, модифицирующую

5Î и/или легирующую присадку, ингредиенты взяты н следующем соотношении,,об. В:

Модифицирующая и/или легирую- 55 щая присадка 20-50

Пенопласт 50-80 увла>книтель сверх 1004) 1-2

Вставку готовят следующим образом.60

Б емкость (ящик) требуемо>о объема и формы равномерно или послойно

<асыпают гранулиронанный пенопласт и увлажненный ацетоном или другими орган>ческнми растворителями модификатор или микролегирующую присадку с размером гранул менее 1 мм, В случае повышенной дозировки модифицирующей или микролегирующей присадки с целью получения достаточного прочного брикета рекомендуется избегать укладки зерен модификатора или микрорегирующей присадки по краям брикета, металлические добавки засыпают слоями. Заполненную емкость (ящик) нагревают и выдерживают прн 120-130 C о н течение 7-15 мин.

При этом образуется монолитный брикет, н котором присадки распределены равномерно или слоями,, Причем слои расположены перпендикулярно плоскости контакта с жидким металлом, с целью равномерного поступления модификатора или легирующего элемента, в поток расплава но время взаимодействия последнего с брикетом, При таком Способе изготовления брикета пенопласт не подвергается термодеструкции в процессе изготов.ления и он играет роль связующего вещества, что позволяет исключить применение таких неорганических связующих как жидкое стекло, загрязняющих жицкий металл включениями, Использование унлажнителя органического происхождения увеличивает связующие свойства пенопласта и повышает равномерность распределения металли. ческих присадок по объему брикета, gЬрикет,. в отличие оТ известного, легко обрабатывается резанием, что позволяет из одной заготовки изготовлять нескрлько, либо подгонять размеры нстанок IIoJI, различные конкретные литейные формы.

Вставку устанавливают в литейной форме на одном иэ участксн перемещения жидкого металла от литниконой чаши до питателя либо внутри полости формы вблизи от питателя. Зерна модификатора или микролегирующей присадки по мере взаимодействия вставки со струей металла ранномерН0 и последовательHo обнажаются, не окисляясь с поверхности яэ-за образующейся защитнои атмосферы газообразных продуктов термодеструкции пенопласта, строгo регулируемыми доза! и о астворяются В распл ане а

1 нстанка может изготонляться неоднородным по сечению по своему химическому сос= àâó, что позволяет увеличивать или уменьшать дозировку поступающего в расплав модификатора или легирующего элемента на отдельных этапах заполнения формы металлом. Эту же цель можно достигнуть, придавая вставке сложную геометрическую форму, например,трапециевидную, в результате чего поверхность взаимодействия вставки с расплазом изменяется во времени.

106508!

Вставка

Легирующий элемент, об.Ъ

Пенопласт, об.Ъ

Увлаж нител (свер

10Oa) Расчет.ное содержание средней

I !

1 ! головной хвостоэлеменt та, вес. "=I вой

0 J 0 0

0 07

0,08

0,С8

0,08

Предла- 20 гаемая

0 1

Ос06

О 06

0,07

0,07

0,08

О,. G8

50

0,1

0 09

0,1

20

0,09

0,06

0,05

0,1

1 0

0,08

0,09

0,17

0,07

0,08

0,1

80

1,5

С с11

0,2

0,02

0 06

0,07

0,1

Известная

0,1

0,02

ВНИИПИ Заказ 10927/11 Тираж 775 П;-:и:ii=ное

Проводят заливку стали 20 л в форму, литниковая система которой позволяет отделить начальный поток жидкой стали, заполняющего головную часть формы от последующих потоков, заполняющих среднюю и хвостовую части формы. Общий вес отливки составляет 150 кг. B качестве легирующих добавок применяют порошок.феррованадия, ферротитана из расчета конечного сод " .ансия в металле Ос1% титана и Ос 0,2% ванадия, Увлажнителем в пр- женном решении является ацето количестве 1-23 сверх

100%.

Смесь ингредиентов засыпают в металлический ящик для получения брикета, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда с размерами

0,3 х 0,02 х 0,1 м. Ящик нагревают до 120 D С в течение 7 мин, .20

После охлаждения яцик раскрывают. Полученный брикет (вставку) используют целиком или разрезают нагретой нихромовой проволокой на мерные доли в зависимости от требуемой до- 25 зировки присадок. Вставки помещают в специальные полости литникового хода. При заливке форм струя жидкого металла взаимодействует со вставкой, происходит сгорание пенополи- ЗО стирола и растворение модификатора или микролегирующей присадки.

Варианты модифицирования, микролегирования и составы вставок приведены в таблице °

Отливка, полученная с использованием известного решения, поражена грубыми включениями.

Преимущества поедлагаемой вставки заключаются в ее высокой эффектив,.:.ости, в повышении стабильности модквицируюшега и микролегирующего действия (позднее модифицирование и м;:кролегирование, возможность регулирования по времени поступления присадок в расплав, отсутствие скопления зерен модификатора и микродобавок до их расплавления, снижение окисления Самого расплава), а также в технологичности самой вставки (брикета, который может сам испольэоваться как вставка, или из которого мож.î изготовить вставки).

Расход модификатора по этим причинам может быть уменьшен примерно в полтора раза по сравнению с обычны=-pisasza : модифицирования ° !.,лительность изготовления предлагаемого брикета меньше. Предлагаемый брикет разрезают на части для изготовления меньших по размеру вставокс используя методы резания пенопластов.

Вставкам можно придавать различную форму. Качество металла, обработанного предлагаемыми вставками высокое.

Ф

0тливки получаются чистыми, без шлаковых раковин, так как в результате взаимодействия вставок с расплавом не образуются .,и.кроскопические неметал;и еские продукты, характерные для известных вставок.

I Остаточное содержание легирую щего элемента в части