Форма для центробежного литья прокатных валков

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к литейному производству, и предназначено для центробежного .литья прокатных валков. Для повышения качества прокатных валков предложена форма для центробежного литья прокатных валков, содержащая установленные в гильзу кокиль для формирования бочки валка и две двухслойные вставки для формирования шеек валка Отличительной особенностью формы является то, что внутренний слой вставок выполнен из чугуна толщиной , определяемой по зависимости: (K.-D-HC где b - толщина чугунного слоя вставки. Тим; К - коэффициент, равный {3.4-4.0} 10 51/мм; D - средний диаметр рабочей поверхности вставки, мм; К - коэффициент, равный 2075 - 2832, мм; К - коэффициент, равный 11,0 - 15Д мм, а наружный слой выполнен из теплоизоляционной смеси толщиной не менее толщины внутреннего слоя вставки, 1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

Ю

СР

М

М

4й ь

Комитет Рессийскей Федерации пе патентам и теварным знакам (21) 5038797/02 (22) 20.04,92 (46) 30.11.98 Бюа Ne 43-.44

P f) Унраинский науео-исследовательский институт металлов. Кушвинский завод прокатных валков

P2) Свистунов ИА; Рямов ВА; Граматчиков 8.8.

K e S „.C y rH. Г1рфк»BK.

{73) Украинский научно-исследовательский институт метаплов; Кушюнский завод прокатных валков (54) ФОРМА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ

ВИЖАТНЫХ ВАЛК08 (57) Изобретение относится к металлургии, конкретнее к питейному производству. и предназначено дпя центробежного литья прокатных ваяков Для повышения качества прокатных валков предложена форма дпя центробежного литья прокатных валков, (19) 1Ш П11 2003431 Х1 (51) 5 832913 10 содержащая усановпенные в гильзу кокипь дпя формирования бочки валка и две двухслойные вставки дпя формирования шеек валка Отличительной особенностью формы является то, что внутренний спой вставок выполнен из чугуна толщиной, . определяемой по зависимости

Ь=К 0 (К -0 где b — толщина чугунного т ср 2 слоя вставки, К вЂ” коэффициент, равный т (3.4-40) 10 1/мц 0 — средний диаметр рабоСР чей поверхности вставщ мм; К вЂ” коэффициент, 2 равный 2075- 2832, мм; К вЂ” коэффициент, равный

110 —. 15,5, мм, а.наружныи спой выполнен из тел а лоизопяционной смеси толщиной не менее толщины внутреннего слОя вставки 1 ип.

2003431

Изобретение относится к металлургии, а именно к литейному производству.

Известна форма для центробежного литья (заявка Японии М 56-34379, кл. 8 22 О 13/10), состоящая иэ внешней

«цилиндрическоЙ формы, втулки с выступом и двух. форм для шеек валка, При этом вставки для формирования шеек валка двухслойные: наружный слой выполнен из чугуна, внутренний — из тепло- 10 изоляционного. материала — формовочной смеси.

Недостатком этого аналога можно считать использование формовочной смеси для формирования поверхности шеек, так как 15 это приводит к значительным пригарам на поверхности шеек и требует увеличения припусков на механическую обработку, повышает трудоемкость ее проведения.

Известна также форма, для центробеж- 20 ного литья прокатных валков с шейками (см. а,с. СССР М 1364392, кл. В 22 О 13/GO, опубликовано 07.01.88. бюл. KL 1), содержащая корпус с вставленной втулкой, формирующей бочку, опоки для шеек и торцовые 25 крышки. Перед заливкой расплава форму предварительно вращают с номинальной частотой в вертикальном положении. Сор и остатки формовочной смеси, осыпавшиеся на дно формы при ее вращении, перед эа- 30 ливкой расплава под действием центробежных сил смещаются на периферию и концентрируются в кольцевой конической полости, Недостатком описанного аналога явля- 35 ется наличие концевой конической полости только в нижней шейке, так как при заливке металла из опоки для верхней шейки происходит вымывание частичек формовочной смеси, которые попадают в полость. бочки 40 валка, в результате чего происходит брак по засоряем в бочке, Кроме того, под действием центробежных сил жидкий металл может выдавливать сор из кольцевой полости, в результате чего происходит засорение от- 45 ливки неметаллическими включениями. 8 то же время наличие такой полости не предотвращает образования трудноудалимого пригара на шейках валка.

Наиболее близким по технической сущ- 50 ности к заявляемому является металличе : êàÿ форма для центробежно-литого валка (1), включающая изложницу и металлические вставки для формирования профиля бочки валка, нижней шейки и верхней с при- 55 былью шейки, облицованные слоем титана, а также крышки и крепящие их замки.

К существенным недостаткам прототиfl8 необходимо отнести применение толстостенных металлических вставок, в результате чего происходит интенсивный отбор тепла с образованием отбела на шейках валка. Применение облицовочного слоя из титана, действующего как сильны.1 карбидообразующий, усиливает эффект отбеливаемости. В результате этого, как правило, на валке образуются трещины, валок бракуется, Кроме того, при такой схеме затвердевания верхняя шейка валка затвердевает раньше нижней шейки и бочки валка, нарушается направленность затвердевания, в теле валка образуется усадочная раковина, делающая невозможным использование Отливки.

Являясь сильным демодификатором, попадая в расплав, титан вызывает изменение формы графита, что способствует повышению брака валков. Кроме того, применение титана при литье валков экономически нецелесообразно.

В процессе прокатки шейки валков испытывают .значительные изгибающие усилия, поэтому структура шеек валков должна быть без отбела и обеспечивать прочность и вязкость.

Целью изобретения яв. яется повышение качества отливаемых на центробежных машинах прокатных валков при снижении расходов по переделам.

Для решения поставленной задачи в форме для центробежного литья прокатных валков, содержащей установленные в гильзу кокиль для формирования бочки валка и двухслойные вставки для формироваиия шеек валка, внутренний слой вставок выполнен из чугуна толщиной; определяемой по зависимости

Ь .= К1 +cp(K2 С ср) Кз1 где Ь вЂ” толщина чугунного слоя вставки, мм;

K> — коэффициент, равный (3,44,0) 10, —; .-5 мм

Dcp — средний диаметр рабочей поверхности вставки,мм;

К вЂ” коэффициент, равный 20752832, мм;

Кз — коэффициент, равный 11,0-15,5 мм, а наружный слой выполнен из теплоизоляционной смеси толщиной не менее толщины внутреннего слоя вставки, Выполнение внутреннего слоя вставки из чугуна толщиной, определяемой по предложенной зависимости в сочетании с теплоизоляционной смесью в качестве наружного слоя, способствует замедленной кристаллизации металла в шейках валка, в результате чего в них отсутствует выделение свободного цементита, что повышает прочность и вязкость шеек валков. с003431

К1, К2 и Кз — эмпирические коэффициенты, полученные экспериментальным путем.

Выбор граничных значений коэффициентов обусловлен тем, что при толщине внутреннего слоя вставки при значениях К1, К2 и lb меньших их нижних пределов происходит при аривание отливки к вставке, при значениях, превышающих верхние пределы

К1, Kz и Кз, выделяется свободный цементит, происходит отбел шеек валка. При толщине

10 наружного слоя менее толщины внутреннего слоя чугунный слой совместно с теплоизоляционной смесью не. работает как теплоизолятор, что приводит к ускоренному

15 охлаждению шеек и способствует их отбелу.

Максимальная толщина наружного слоя определяется размерами формы.

На чертеже изображена предлагаемая форма, продольное сечение.

Форма содержит гильзу 1, в которую

20 установлены кокиль 2 для формирования бочки валка и две конические двухслойные вставки, каждая из которых состоит из внутреннего чугунного слоя 3 толщиной Ь, зависимой от среднего диаметра Dcp рабочей

25 поверхности вставки, и наружного слоя 4, выполненного из теплоизоляционной смеси. На одном торце формы имеется крышка

5 с входным отверстием, на противоположном торце — глухая крышка 6. л

В первый момент после заливки жид,кого металла за счет его охлаждения на рабочей поверхности чугунного слоя 3 образуется корочка металла. Затем чугунный слой прогревается до высоких температур, а так как затем имеется слой 4 материала с высоким тепловым сопротивлением, то отвод тепла от чугунного слоя 3 практически прекращается. За счет подпора тепла из глубинных слоев металла корочка расплавляется, чугунный слой совместно с теплоизоляционным начинает работать как

40 (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1329901, кл. В 22 О 13/02, 1987, 50.

Формула изобретения Ь=К1 ° Dcp(lb-1 ср) Кз

ФОРМА дЛя цЕНТРОБЕЖНО1-О гДе К1 = (3,4 - 4,0) ° 10 mm - кбэффиЦи

ЛИТЬЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ, содержащая установленные в гильзе кокиль для мир в „ия б „„и „к и д у йн, 55. ности вставки,мм;

2075 - 2832 мм, о фф ц н ; яичающаяся тем, что внутренний слой вставок выполнен из чугуна толщиной Ь. а наружныи слой вы л определяемой из соотношения ционной смеси тол еси толщиной не менее толщины внутреннего слоя вставки. е теплоизолятор, в результате чего кристал- 45 лизация происходит замедленно, выделение свободного цементита в шейках валка отсутствует, прочность „и вязкость шеек, а следовательно и качество отливок, повышаются.

Испытания заявляемой литейной формы проводились в вальцелительном цехе

Кушвинского завода прокатных валков.

Собранная и подготовленная к заливке форма устанавливалась на центробежную машину и приводилась во вращение.

Вращающуюся форму заливали последовательно двумя порциями чугуна для получения биметаллической отливки. Химический состав чугуна рабочего слоя валка следующий, мас. : углерод 3,44; кремний

1,63; марганец 0,47; фосфор 0,14; сера 0,02; хром 0,31; никель 2,21; магний 0,02. Состав чугуна внутреннего слоя и шеек валка, мас.%: углерод 3,23; кремний 1,72; фосфор

0,11; сера 0;01; марганец 0,52; магний 0,03.

После эатвердевания и охлаждения отливки ее извлекали из формы. В процессе механической обработки заготовок от нижнего торца бочки и шеек валков отбирались темплеты для анализа структуры и свойств металла отливок, Для отливки валков с диаметром бочки

660 мм и средним диаметром шейки 320 мм использовали вставки со следующими толщинами чугунного слоя:

Ь-3,4 10 320(2075-320)-11,0-8мм, Ь .3,7 10 320(2454 - 320) - 13 = 12 мм, Ь = 4 10 320(2832 - 320) - 15,5 = 17 мм.

Для наружного слоя использовали теплоизоляционную смесь следующего состава, %: вспученный перлит 58; древесная мука 20; огнеупорная глина 8; вода остальное.

Сваривание вставок с металлом отливки и отбел не наблюдалйсь. Таким образом, как показали данные опытных испытаний, заявляемое изобретение повышает качество отливки, способствует росту эксплуатационной стойкости прокатных валков, производительности прокатных станов, выходу годного проката, снижению затрат при изготовлении валков.

2003431 .. ::;,авитель И.Свистунов -екред М.Моргентал Корректор M. Король

Редактор С.Кулакова

Тираж Подписное

НПС"Поиск" Роспатента

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

Заказ 3296

Производственно изг.,ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп, Гагарина, 101

Форма для центробежного литья прокатных валков Форма для центробежного литья прокатных валков Форма для центробежного литья прокатных валков Форма для центробежного литья прокатных валков 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к литейному производству, а именно к центробежному литью чугунных валков

Изобретение относится к литейному производству
Изобретение относится к литейному производству, в частности к противопригарным теплоизоляционным краскам для крупногабаритных изложниц

Изобретение относится к литейному производству
Изобретение относится к области металлургии, в частности к литейному производству, и может быть использовано при центробежном литье заготовок с горизонтальной осью вращения изложницы для нанесения сыпучего покрытия на внутреннюю поверхность изложницы, для образования теплоизоляционного или противопригарного слоя
Изобретение относится к литейному производству. Получают расплав чугуна или стали, добавляют в расплав керамические частицы, плотность которых меньше плотности расплава, заливают расплав в предварительно подготовленную форму и охлаждают расплав. Во время охлаждения форму располагают горизонтально так, что керамические частицы собираются на одной торцевой стороне поршневого кольца. Керамические частицы выбирают из группы, содержащей частицы Al2O3, Cr2O3, Fe2O4, TiO2, ZrO2 и их смеси. Поршневое кольцо, имеющее на торцевой стороне износостойкие частицы, обладает хорошими механическими свойствами. 2 н. и 4 з.п. ф-лы.

Изобретение может быть использовано при получении крупногабаритных литых деталей летательных аппаратов и атомной техники, работающих под действием высоких нагрузок. Литейная форма содержит металлический поддон с центрирующим устройством, графитовые закладные элементы и формообразующие металлические вставки, установленные в поддоне. Металлический жакет, выполненный в виде усеченного конуса, прикреплен к поддону с помощью винтовых соединений. На жакет установлен разъемный металлоприемник с литниковой системой, включающей литниковые ходы. Поддон снабжен крепежными элементами, соединяющими и удерживающими графитовые закладные элементы и металлические вставки. Металлоприемник выполнен из титана, а литниковые ходы - из стали, чугуна или титана и в сечении имеют форму трапеции. Обеспечивается повышение точности изготовления деталей. 15 ил., 2 пр.
Наверх