Способ получения длиномерных толстостенных чугунных отливок

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (А(1 4 В 22 D 27/00, 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3814179/22-02 (22) 16.07.84 (46) 07.09.86. Бюл. Ф 33 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения

"ЦНИИТМАШ" и Алма-Атинский завод тяжелого машиностроения им. 60-летия

СССР (72) Н.H.Àëåêñàíäðîâ, А.И.Беляков, К.К.Байганин, Н.С.Гущин, В.И.Куликов, Т.Ф.Короткова, E.À.Ìè÷êàåâà, В.С.Сульменев и Л.А.Шлиомензон (53) 62 i 746 . 58: 62 1. 74.042(088 . 8> (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 908513, кл. В 22 D 27/20, 1979.

Авторское свидетельство СССР и 816680, кл. В 22 D 13/02, 1979. (54) (57) l СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ТОЛСТОСТЕННЫХ ЧУГУННЫХ ОТЛИВОК, преимущественно из сплавов, близких к эвтектическим, включающий введение во вращаемую форму модифицирующей присадки по всей длине ее и заливку расплава, отличающийся тем, что, с целью получения равнопрочных по длине модифицированных отливок, после введения модифицирующей присадки по всей длине формы на последнюю четверть длины дополнительно вводят легкоплавкие магнийсодержащие ,присадки в количестве О, 1 — О, 15Х от массы заливаемого расплава при отношении количества легкоплавкой магнийсодержащей присадки к количеству модифицирующей присадки 0,125-0,2.

2, Способ по п. 1, о т л н ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности поверхности чугунных отливок за счет формирования сфероидального графита, в форму вводят модифицирующую присадку в виде смеси лигатур, содержащих дополнительно к сфероидизирующим элементам графитизирующие при отношении общего колйчества магния к кремнию 0,5-1,0.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в форму вводят модифицирующую присадку в количестве 0,5-1,25Х от массы расплава.

4. Способ по пп. 1 — 3, о т л ич а ю шийся тем, что на поверхности формы перед введением присадок формируют изоляционный слой из сухой чугунной стружки. 1 12

Изобретение относится к производству длинномерных чугунных деталей методом литья.

Бель изобретения — получ- paâнопрочных по длине и с повышенной прочностью поверхностных слоев чугунных модифицированных отливок, преимущественно длинномерных.

Равнопрочность длинномерной отливки, порядка двух и более метров, достигается тем, что после введения модифицирующей присадки по всей длине вращающейся формы на последнюю четверть ее длины дополнительно вводят легкоплавкие магнийсодержащие присадки в количестве О,l 0,157. от массы заливаемого расплава чугуна. При этом отношение количества легкоплавкой магнийсодержащей присадки к количест— ву модифицирующей присадки составляет

0,125-0,2. Введение модифицирующей присадки, содержащей сфероидизирующие и графитизирующие элементы, позволяет сформировать на поверхности отливки сфероидальный графит и тем самым повысить прочность поверхностных слоев. Отношение количества магния к количеству кремния в модифицирующей присадке составляет 0,5-1,0 в зависимости от требуемой толщины слоя чугуна на поверхности отливки со сфероидальным графитом. Модифицирующую присадку вводят в количестве

0,5-1,257 от массы расплава.

Перед ввеДением присадок на поверхности формы формируют изоляционный слой из сухой чугунной стружки дл стабилизации эффекта модицифирования для формирования графитовых включений сфероидальной формы. Количество чугунной стружки вводят до 57. от массы расплава.

Применение предложенного способа позволяет сформировать в поперечном сечении длинномерных отливок структуру с дифференцированными механическими свойствами за счет изменения формы графитовых включений. В структуре наружных поверхностных слоев формируется сфероидальный графит. В более глубоких слоях формируется вермикулярный, а на внутренних слоях — пластинчатый графит.

Пример. В заводских условиях изготовляют корпус ролика массой

5 "272

700 кг. Толщина стенки отливки 50 мм.

Чугун следующего химического состава, 7: С 3,5-3,8; Si 2,4-3,0; Мп 0,7-1,0;

Си О 5 О 7; Ni 0 4 0 9; А1 0 6 О 8.

Во вращающуюся изложницу с помощью песочницы вводят 57. сухой чугунной стружки. Затем вводят модифицирующую присадку 0,57 от массы расплава равномерно по всей длине изложницы, Отношение содержания магния к кремнию в присадке 1:2. После окончания заливки на внутреннюю поверхность отливки вдувают флюс„ состоящий из плавикового шпата, силиката натрия и борной кислоты. Получена глубина поверхностного слоя с графитом сфероидальной формы 10 мм. Усредненный модуль кольцевой прочности 458 МПа.

Распределение твердости по Бринеллю от наружных слоев к внутренним через 10 мм: 190; 190; 160; 140; 160.

Вводят модифицирующей присадке

0,7507 от массы расплава. Отношение содержания магния к кремнию составляет 1:1,33. Получены графитовые включения сфероидальной формы на глубину до 25-30 мм. Усредненный модуль составляет 620-768 МПа. Распределение твердости." 240; 240; 180; 200.

Вводят модифицирующую присадку в количестве l,25% от массы расплава при отношении количества магния к кремнию 1:1. Сфероидальные графитовые включения распространяются на гЛубину до 35-45 мм. Остальные толщины сечений имеют вермикулярный и пластинчатый графит. Усредненный модуль составляет 881-887 МПа. Твердость от поверхности вглубь отливки составляет: 240;

250; 240; 245; 180.

Применение модифицирующей присадки в количестве 0,3% при соотношении количества магния к кремнию 1:4 обес печивает формирование сфероидального графита в слое толщиной 2-3 мм.

Усредненный модуль составляет 336340 МПа. Твердость по всему сечению

137-140 НВ. При вводе модифицирующей присадки в количестве 1,5% от массы расплава и соотношении количества магния к кремнию 5;4 сфероидальный графит образуется на всю толщину отливки. Усредненный модуль 11301120 МПа. Твердость 285-300 НВ.

ВНИИПИ Заказ 4749/11 Тираж 757 Подпис ное

Произв . -полигр. пр--тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4