Способ определения суммы углерод+ кремний в белом чугуне

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

765731

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 231078 (2() 2680675/22-02 (51) М. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

Cj 01 К . 33/20>

Государственный комитет

СССР по делам изобретений.и открытий (53) УДК 621.74.043.. 1 (088. 8) Опубликовано 230980.Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 25. 09.80 (72) Авторы изобретения

А.A.Øàïèðî, В.A.Ïîãîðåëîâ и В.A.Горпинич (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММЫ УГЛЕРОДА

И КРЕМНИЯ В БЕЛОМ ЧУГУНЕ!

Изобретение относится к исследованию металлов, конкретно к контролю суммы углерода и кремния в белом чугуне, предназначенном к отжигу на ковкий, и может быть использовано 5 в литейных цехах °

Известен способ химического и физического определения состава чугуна по углероду и кремнию. Количество углерода в чугуне можно определить 10 объемным валюметрическим методом, когда при сжигании пробы металла весь углерод окисляется и превращается в двуокись углерода ° Далее двуокись углерода поступает н сосуд с едким 15 кали, образуя при этом углекислоту, и по объему углекислоты судят о содержании углерода в чугуне. Количество кремния определяется несоным методом, который основан на выделе- 2О нии кремния и ниде нерастворимой кремниевой кислоты с последующим прокалинанием fl) .

Способ этот очень длителен, требует сложной аппаратуры и для экс- 25 пресс-анализон по ходу плавки непосредстненно в литейных цехах неприменим.

Известен также физико-химический способ косвенного определения суммы углерода и кремния и белом чугуне, включающий заливку и охлаждение контрольного образца, основанный на определении положения точек ликнидуса и солидуса, расположение которых связано с составом чугуна (углерод +

+ кремний) $2)

Для каждой пробы необходима новая кварцевая трубка, что при непрерывном производстве н цехах крупносерийного и массового производства неприемлемо

Целью изобретения является сокращение времени определения и оперативной корректировки химического состава белого чугуна по углероду и кремнию.

Это достигается. тем, что контрольный образец отливают н виде усеченной пирамиды, размеры сечений которой по толщине у основания на 20-25% толще самого толстого места изготавливаемых отливок, а у усеченной вершины на 20-25% тоньше самого тонкого места отливок. Отливку и охлаждение контрольного образца производят в одинаковых условиях с се-, рийными отливками, После чего с помощью неразрушающего метода контроля, например ультразвука, находят

7б5731 мииимальную толщину образца, в которой начинается выделение первичного ,графита, и, учитывая корреляцию между толщиной образца, где начинается выделение первичного графита, и искомой суммой углерода и кремния, устанавливают содержание углерода и кремния в белом чугуне.

На.фиг.1 приведен график зависимости между минимальной толщиной застывшего металла контрольного образца,.где начинается выделение первичного гра-. фита, и искомой суммой углерода и кремния в белом чугуне; на фиг.2 изображен образец, общий вид; на фиг.3 дан вид по стрелке A на фиг.2.

Сущность предлагаемого способа зак- 15 лючается в следующем.

За меру количества суммы углерода и кремния в белом чугуне принимается минимальная толщина затве рдевшего металла, где начинается выделение первичного графита.Для определения минимальной толщины затвердевшего металла отливают в тех же условиях и тем же металлом,что и серийные отливки, контрольный образец (см;фиг. 2) .

Между толщиной образца,где начинается выделение первичного графита,и иско.." мой суммой углерода и кремния имеется коРРеляция (см. фиг. 1), благодаря чему данные по этой толщине можно перевести на значение суммы углерода и кремния.

Так, для белого чугуна, предназначенного к отжигу на ковкий, недопустимо выделение первичного графита,и поэтому важно, чтобы толщина контроль- З5 ного образца, где появляЕтся первичный графит, была на 5-10% больше, чем толщина. отливки в самом толстом месте.

Таким образом, не производя точного исследования химического состава бело- 1() го чугуна, можно иметь оперативное суждение о пригодности его к отжигу на ковкий. Наоборот, отсутствие выделения первичного графита в толщинах на 5-10% больше самых толстостенных мест отливок укажет прямо (без перес- 45 чета) на недостаточную сумму углерода и кремния. Это же можно получить воспользовавшись графиком(см, фиг.1) °

Применение способа оперативного определения суммы углерода и кремния 50 позволяет снизить брак по выпаданию первичного графита в отливках и оперативно изменить состав жидкого чугуна по ходу плавки. Только на одном предприятии за счет снижения убытков от брака на l,ÇÚ в связи с использованием предлагаемого способа экономический эффект составит 60,6 тыс. Руб. в год.

Формула изобретения

Способ определения суммы углерода и кремния в белом чугуне, преимущественно предназначенном для обжига на ковкий, включающий заливку и охлаждение контрольного образца в одинаковых условиях с серийными отливками с последующим определением минимальной толщины контрольного образца, в которой начинается выделение свободного первичного графита, о т л ичающий с я, тем, что, с целью сокращения времени определения суммы углерод+кремний и оперативной корректировки химического состава белого чугуна по ходу плавки, контрольный образец отливают в виде усеченнои пирамиды, размеры сечений которой по толщине у основания на

20-25% толще самого толстого места изготавливаемых отливок, а у усеченной вераины на 20-25% тоньше самого тонкого места отливок, после чего минимальную толщину образца,в которой начинается выделение первичного графитаа, оп ределяю т не ра з рушающим ме тодом и, учитывая корреляцию между толщиной образца, где начинается выделение первичного графита, и искомой суммой углерод+кремний,устанавливают содержание углерода и кремния в белом чугуне.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Мухина 3.С.и др.Методы анализа металлов и сплавов.. -М.: Оборонгиз, 1959.

2,Самир Мохтар Омар и др. Оперативный контроль углеродного эквивалента в чугуне.- Литейное производство, 1977, 9 8, с.12

765731

Редактор Т.Смирнова

Заказ 6501/42 Тирам 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.укгород, ул.Проектная, 4

Ф

4g а 36

Ф

-a

Ф Фз

ЪВ

-@ N

ХУ 3.6 3.7 3.6 Х9 Ф.О 4,! Ф,й Ф.3 4.4

ЕС+31 % фиа У Вид Я

Составитель Г.Кибовский

Техред Н.Граб Корре ктор Г . На за ров а