Способ получения отливок из алюминиевого чугуна
.1т;,1 ю т е °, т / т= ф
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскик
Социал исти ческик
Республик пц692690
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
I (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл.2
В 22 D 27/20 (22) Заявлено 190877(21) 2517326/22-02 с присоединением заявки М
Государственный комнтет
СССР по делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет
Опубликовано 25.10.79,6оллетень No 39
Дата опубликования описания 25,1 0.79 (53) УДК
621; 746. .58(088.8) (72) Авторы изобретения
Б.A,Êèðèåâñêèé, Ю.Г.Бобро и О.М.Чеповецкий (71) Заявитель
Институт проблем литья.AH Украинской ССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВОГО
ЧУГУНА
Изобретение относится к литейному производству, а именно к способу получения отливок из алюминиевого чугуна, содержащего 0,5-4,0Ъ алюминия.
Повышенные механические и специальные 5 свойства алюминиевых чугунов позволяют использовать их для изготовления литых деталей металлургического оборудования, автотракторного и;хими = ческого машиностроения. 10
Известны способы получения отливок, заключающиеся в введении твердого алюминия в струю металла (1).
Однако, неравномерность распределения алюминия в процессе заполнения 15 формы приводит к снижению жидкотекучести чугуна . С целью устранения ликвационной неоднородности алюминия необходимо интенсифицировать процесс затвердевания, 20
Известен способ получения отливок .. из алюминиевого чугуна, заключающийся, в том, что гранулированный алюминий вводят в смеси с дробью из заливаемого расплава в процессе заполнения . 25 формы при удельном расходе жидкого чугуна 0,5-1,5 кг/cM сек (2) .
Как показали исследования, вводимые добавки на 12-15оС уменьшают температуру перегрева чугуна. 30
Однако ввод добавок в количестве до 4% (с учетом получения 0,5-4Ъ Al) не обеспечивает эффективного эародышеобразующего действия. Включения графита в структуре чугуна зависят от объема кристаллиэующегося расплава и достигают 1000-1500 мкм (при толщине отливки а 240 мм) . Естественно, что при таких крупных включениях графита уровень физико-механических и специальных свойств недостаточно высок.
Реальными путями повышения механических и специальных свойств чугуна является либо еще более интенсивное затвердевание, либо создание искусственных центров кристаллизации для включения графита., Цель изобретения — уменьшение тем пературы перегрева, измельчение графитовых включений в структуре, повышение механических и специальных свойств алюминиевого чугуна, Это достигается тем, что в процессе заливки дополнительно вводят алюминийсодержащие добавки, включающие карбиды и интерметаллиды алюМиииЯ.
Для расплавления алюминийсодержащих добавок, включающих карбиды и интерметаллиды алюминия требуется
692690 количество тепла большее, чем для плавления алюминия и железа.
Произвели расчеты (с учетом реальных) замеров сравнительного количества тепла, поглощаемого при расплавле:нии смеси железа и алюминия и соедиНения Fe>A Со z> и Fe>AX Расчеты показали, что при разложении 1 r Fe>AQ поглощается Количество тепла в 1,41 раза больше (для фиксированной температуры), чем при расплавлении идентичного количества алюминия и железа.
Аналогично при расплавлении вчэ используется количество теплотй в 1,12 раз больше, чем количество теплоты для растворения эквивалентного количества входящих состав-, ляющих.
Следовательно, .при вводе 1% добавок, содержащих интерметаллид алюминия (Fe>AE) либо карбид алюминия (Fe>А1С ), интенсивность охлаждения увелйчивается в 1,1-1„4 раза.
Замеры показали, что при этом уменьшается температура перегрева чугуна до 23 С на 1% вводимой добавки.
При растворении алюминийсодержащих карбидов образуются отдельные сегрегации графита, которые могут являться зародышем или подложками и интенсифицировать образование графита, в силу этого существенно иэмельчаются включения графита, повышаются механические и специальные свойства чугуна. 35
Установлено, что максимальные размеры изолированного графита в аналогичных отливках уменьшаются (в отливке толщиной б"=240 мм размеры графита i ax 4 750 мкм) . 40
Способ отливки алюминиевого чугуна заключается в том, что в процессе заливки непосредственно в струю металла вводят алюминийсодержащие добавки, включающие интерметаллиды и 45 карбиды алюминия, а затем гранулы алюминия и металлической дроби. При-. чем количество вводимых добавок рассчитывается таким образом, чтобы в зависимости от температуры заливки общее количество вводимых добавок не превышало допустимого, количества (определяется по специальным номо- граммам).и обеспечивало заданное ко личество алюминия в чугуне;
Обрабатывался способ отливки алюминиевого чугуна, содержащего 2,5% А.2.
Осуществляли ввод алюминиевых гранул, металлической дроби н алюминийсодЕРжащих добавок (с 15% AX) в составе интерметаллида Ге. АЙ и j фазы (Fe>AP)C„ . Количество вводимых,до бавок для температуры заливки чугуна
1350 С вЂ” 2% алюминиевых гранул; 0,5% металлической дроби; 1,5% алюминийсодержащих добавок, при этом содер- 65
Предел прочности при растяжении кГ/мм
Термостойкость
{число циклов до появления трещин
Окал— иост кость (поте
Способ получения алюмйниевого чугуна ря ве»
ca), 1
Г/м час
18,5 10,35 350
Гранулы алюминия в смеси с чугунной дробью вводились в процессе заливки форм
6,41 520
Алюминийсодержащие добавки и гранулы алюминия вводили в течении половины времени заливки, а затем осуществляли ввод гранул алюминия и чугунной дроби
Внедрение предлагаемого способа будет произведено при отливке изложниц. Ожидаемая экономическая эффективность эа счет повышения стойкости изложниц свыше 50 тыс.руб. в год.
Повышение стойкости изложниц дости-. гается эа счет улучшения структуры и повышения специальных свойств чугуна.
Формула изобретения
Способ получения отливок иэ алюминиевого чугуна,,включающий введение в струю заливаемого в литейную форму чугуна алюминийсодержащих добавок в виде смеси гранул из алюмижание алюминия в чугуне составило
2,36% АВ, Способ отливки чугуна был следующий.
Чугун через специальную воронку подавался в стояк (ф 100 мм) . С момента поступления чугуна в стояк осуществляли ввод алюминийсодержащих добавок .и гранул алюминия в соотношении 1,5:1, в течение половины времени заливки (120 секунд), а затем осуществляли ввод гранул алюмИния и металлической дроби в количестве 2:1.
Установлено, что размер изолированных включений первичного графита при этом уменьшился почти в два раза.
Увеличились механические и специальные свойства чугуна в средне на 3050% (см. таблицу) .
692690
Составитель Т.Королева
Техред Л.Алферова Корректор В.Синицкая
Редактор И.Нестерова
Тираж 945 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5
Заказ 6040/2
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 ния и из сплава на основе железа,. отличающийся тем, что, с целью уменьшения температуры перегрева, измельчения включений йервичного графита и повышения физико-механических свойств чугуна, в струю заливаемого в литейную форму чугуна алюминийсодержащие добавки вводят дополнительно в виде интерметаллидов и карбидов алюминия.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США Р 3295965, кл. 75»125, 1968.
2. Авторское свидетельство СССР .У 502035, кл. С 21 С 1/08, 1974
