Способ изготовления отливок из отбеленного чугуна

 

Использование: изготовление отливок с износостойкими отверстиями. Цель: повышение твердости и абразивной износостойкости рабочих поверхностей отверстий. Сущность: способ включает заливку чугуна в песчаную литейную форму со стержнями для формирования отверстий и охлаждения отливки в форме. При этом охлаждение поверхностного слоя отливки в зоне отверстий в процессе затвердевания ведут со средней скоростью 650,..800 К/мин, а стержни используют с внутренними теплоотводящими металлическими вставками, сообщенными с холодильниками.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4718177/02 (22) 29,05,89 (46) 30.04.93. Бюл. ¹ 16 (71) Днепропетровский сельскохозяйственный институт. (72) Г.М. Воробьев, О.А. Петрова и B.È. Цоцко (56) Гарбер M.Е. Отливки из белых износостойких чугунов. М.; Машиностроение, 1972, с.14, рис.4а. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК

ИЗ ОТБЕЛЕННОГО ЧУГУНА

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к способам изготовления отливок из отбеленных чугунов, и может быть использовано для отливки деталей с быстроизнашиваемыми отверстиями.

Цель изобретения — повышение твердости и абразивной износостойкости рабочих поверхностей отливок из отбеленного чугуна.

Способ включает заливку чугуна в песчаную литейную форму со стержнями для формирования отверстий в отливке. затвердевание и охлаждение отливки в литейной форме. При этом охлаждение поверхностного слоя отливки в зоне отверстий в процессе затвердевания ведут со средней скоростью

650...800 К/мин, а стержни используют с внутренними теплоотводящими металлическими вставками, сообщенными с холодильниками, „„ 3„„1811976 А1 (57) Использование: изготовление отливок с износостойкими отверстиями. Цель; повышение твердости и абразивной иэносостойкости рабочих поверхностей отверстий.

Сущность; способ включает заливку чугуна в песчаную литейную форму со стержнями для формирования отверстий и охлаждения отливки в форме. При этом охлаждение поверхностного слоя отливки в зоне отверстий в процессе затвердевания ведут со средней скоростью 650...800 К/мин, а стержни используют с внутренними теплоотводящими металлическими вставками, сообщенными с холодильниками.

Пример. Предлагаемым способом проводилась отливка промежуточного вала малогабаритной шарнирной муфты привода рабочих органов корнеуборочной машины

РКС-6 с отверстиями.

Заготовка отливалась из ваграночного чугуна до эвтектического состава (мас.%: углерод 2,65-2,95, кремний 1,2 — 1,4, марганец

0,4 — 0,6, хром < 0,06, фосфор < 0,3, сера <

0.12 — 0,14, железо — остальное) s песчаноглинистую форму с использованием литейных стержней. Температура расплава при заливке в форму составляла 1250-1300 С.

Кристаллизация быстроизнашиваемых поверхностей отверстий детали велась в условиях ускоренного теплоотвода с регулируемой скоростью охлаждения поверхностного слоя отливки в зоне отверстий. Для этой цели литейный стержень был армирован расположенными по оси отверстий отливки, сообщенными с холодильниками стальными теплоотводящими встэвками ци1811976

3 линдрической. формы. Холодильниками служили принудительно охлаждаемые воздухом выступающие из опок латунные насадки с разветвленной (ребристой) наружной поверхностью. Через специальные вырезы в стенках опок насадки навинчивались на выступающие из литейного стержня концы теплоотводящих вставок, Для повышения эффективности теплоотвода от поверхности отверстий отливки, теплообменные насадки были защищены от контакта со стенками опок. теплоизолирующей втулкой, Скорость охлаждения поверхностного слоя отливки в зоне отверстий при затвердевании регулировалась в пределах от 2040 до 900 — 950 К/мин путем изменения диаметра теплоотводящих вставок, а также скорости и температуры воздушного потока, используемого для охлажденйя насадок, и контролировалась с помощью термопары. . Оптимальная скорость охлаждения поверхностного слоя отливки в зоне отверстий при кристаллизации 650-800 К/мин была получена с использованием теплоотводящих вставок диаметром 8 мм (минимальный ди-, аметр литейного стержня 16 мм) при расходе охлаждающего воздуха с температурой

18 — 21 С 0,008 — 0,010 кг/с на одну отливку.

После заливки расплава чугуна в литейную форму в результате интенсивного теплоотвода через литейные стержни, ориентированного перпендикулярно поверхности отверстий отливки, в поверхностном слое отливки в зоне отверстий протекает процесс направленной кристаллизации первичных дендритов аустенита и ледебурита, ведущий к формированию области столбчатых кристаллов, Ориентированность формы столбчатых кристаллов неразрывно связана с их кристаллографической преимущественной ориентировкой (кристаллографической текстурой). Так ведущая фаза эвтвктики — цементит — ориентируется вдоль направления теплоотвода определенным образом.

В таблице приведена зависимость твердости Н поверхности отверстий отливки от скорости охлаждения booxn поверхностного слоя отливки в зоне отверстий в процессе затвердевания, В таблицу включены также значения микротвердости HM эвтектического цементита и среднего плоского угла рассеяния а р указанной выше кристаллографической текстуры цементита. Плоскость исследуемых.микрошлифов вырезалась параллельно поверхностй отверстий отливки на расстоянии 0,5 мм от поверхности.

Иэ данных таблицы следует, что в интервале скоростей охлаждения 650 — 800 К/мин

15 твердость поверхностного слоя отливки в зоне отверстий имеет максимум и существенно превосходит твердость контрольных . отливок Но = 540 Н В, изготовленных согласно прототипу (без применения литейных

20 стержней с теплоотводящими вставками).

Стендовые испытания абразйвной износостойкости отливок, изготовленных предлагаемым способом, и контрольных отливок, изготовленных согласно прототипу, дали увеличение износостойкости по сравнению с износостойкостью контрольных отливок в 1,3 раза, Формула изобретения

Способ изготовления отливок из отбеленного чугуна, преимущественно с быстроизнашиваемыми отверстиями, включающий заливку чугуна в песчаную литейную форму со стержнями для формирования отверстий в отливке, затвердевание и охлаждение отливок в литейной форме, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения твердости и абразивной износостойкости рабочих поверхностей отверстий, охлаждение поверх40 ностного слоя отливки в зоне отверстий в процессе затвердевания ведут со средней скоростью 650.,;800 К/мин, при этом стержни используют с внутренними теплоотво дящими металлическими вставками, 45 сообщенными с холодильником.

Составитель В.Андреев

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Г Кос

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1547 . Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5