Способ получения армированного каменного литья
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРМИРОВАННОГО КАМЕННОГО ЛИТЬЯ, включающий установку металлической арматур в форму нагревание арматуры, заполнение формы расплавотв, эатвердевание , кристаллйзащш и отжиг отливки , о т ли ч а ющ и и с я тем, Что, с целью устранения усадки , повьааенйя качества и снижения нроизболственного брака изделий до установки металлическую арматуру Н агревают до 600-800 с, а установку :ее осуществляют через 1-10 мин после заполнения Формы расплавом.
COOS С08ЕТСНИХ М 4М
РЕСПУБЛИК. ДВ В 28 В 1/54
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Р л (21) 3388504/29-33 (22) 29.01.82 (46) 07.08.83. Бюл. Р 29
{72) Б.X.Xàí, Г.В.Цидвинцев, А.В.Косинская, К.Ш.Валиев и Ю.М.Локтев (71}. Институт проблем литья AH Украинской ССР и Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат им.50-летия Октябрьской революции. (53) 666.199 (088.8) (56) 1. Липовакий И.Е., дорофеев В.A.
Основы петрургии. M., "Металлургия", 1972, с. 151-162.
2.: Авторское свидетельство СССР р 497262, кл. В 28 В 1/54, 1976 (прототип).
„.SU,„, 103 А
{54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРМИРОВАНHO1 0 KAMEHHOPO JIHTbH, включающий установку металлической арматуры в форму, нагревание арматуры, заполнение Формы расплавом, затвердевание, кристаллизацию и отжиг отливки, о. т л и ч а ю шийся тем, что, с целью устранения усадки, повышения качества и снижения производственного . брака иэделий, - до. установки металлиескую арматуру .нагревают до 600-800 С, а установку :ее.осуществлнют через 1-10 мин"после заполнения Формы расплавом.
1033330
Изобретение относится к камнелитейному производству, и может быть использовано при массовом изготовлении простых и фасонных камнелитых изделий.
Известен способ упрочнения литья
:за счет армирования отлинок. Для этого в литейную форму устанавливают металлический каркас из стальной проволоки. Иногда для этой цели ис.пользуют металлические закладные детали. После установки арматуры форму заполняют расплавом. Затвердевшую отливку извлекают из формы н подвергают кристаллизации и отжигу в термической печи Р11.
Однако при использовании арматуры с обычной температурой возникают напряжения на границе соприкосновения расплава с холодным металлом.
Размер напряжений возрастает в процессе .затвердевания отливки в результате,имеющейся значительной раз" ницы в величине, коэффициентов линейного термического расширения металла, который используется в качестве арматуры, и каменного литья. Это приводит к появлению многочисленных микро- и макротрещин в отливках, снижая их прочность.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения армированного каменного литья, по которому, с целью уменьшения внутренних напряжений в зоне соприкосновения расплава с арматурой, форму сарматурой подвергают нагреву, на арматуру наносят слой материала с низкой теплопроводностью, затем производят заливку расплава и медленное его охлаждение. Материалом с низкой . еплопроводностью, наносимым на арматуру, может служить стеклоткань.
Нагрев форм и арматуры перед заливкой расплава уменьшает склонность к образованию трещин 2 .
Однако одновременный нагрев формы и арматуры, устанавливаемой в форму до заполнения» ее расплавом, приводит к деформированию и даже разрушению песочных форм и к искривлению арматуры. Пересушенная
@орма теряет прочность и при заполнении расплавом происходит обрушивание формовочной смеси. Образу-ется брак на отливках, называемый
"засором".Кроме того, в случае получения фасонных, крупногабаритных отливок не устраняется усадка при затнерденании расплава. Отливка, имеющая усадочные раковины и пористость, янляется гаэопроницаемой и характеризуется пониженной прочностью. При работе таких изделий в газонасыщенных агрегатах возможна утечка газов и паров, особенно нежелательная в случае, например, 1О агрессивных хлоридов или фторидов.
Цель данного изобретения - устранение усадки, улучшение качества и снижение производственного брака изделий.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения армированного каменного литья, включающему установку металлической арматуры в форму, нагревание арматуры, заполнение формы расплавом, затвердевание, кристаллизацию и отжиг отливки, до установки металлическую арматуру нагревают до б00-800 С, а установку ее осуществляют через 1-10 мин после заполнения формы расплавом.
Сущность способа состоит в том, что металлическую арматуру вводят в форму после заполнения ее расплавом. Для более эффективного протекания процесса устранения. пустот и усадочных раковин арматуру, вводят не сразу после заполнения формы, а через некоторое время.
В течение этого времени происходит
35 охлаждение расплава, образуются усадочные полости и формируется наружная кристаллическая корочка .отливки. При введении арматуры часть расплава, который в центральных зо4Q нах отливки еще находится в жидком состоянии, вытесняется н заполняет образовавшиеся за время выдержки полости и пустоты. Это способствует уплотнению изделия, устранению усадочных раковин и пустот. Образовавшаяся за время выдержки наружная корочка препятствует деформации отливок, возможной в момент ввода арматуры. В результате повышается качество произнодимых изделий и снижается производственный брак.
В табл. 1 представлены параметры технологическо о процесса армирования каменного литья, в табл.2 данные, характеризующие каменное .литье, согласно предлагаемому и известным способам.
1033330
Таблица 1
1 f
Г ) (усадка отсутствует
Происходит деформация арматуры.
В. отливке имеются усадочные. раковины и поры.
Опустить арматуру не представляется возможным.Отливка деформируется.
Таблица 2
Характеристика эоны соприкосновения Наличие и хараккаменного литья с тер брака арматурой
Наличие усадочных раковин,пустот,пористости
Способ
Усадочные рако вины,пористость и пустоты отсутствуют.
Плотное сцепление каменного литья с арматурой. Брак в виде трещин, посечек и засора в этой зоне отсутствует. г
Брак по усадке и засору отсутствует. Нет брака по включениям.
Предлагаемый
Иестами имеется засор в зоне соприкосновения рас.плава с арматурой.
Наблюдаются трещины, арматура свободно извлекается иэ отливки
Имеется брак но включениям местами расплавившейся стеклоткани, а также эасоры формовечной смесью.
Имеется усадка
s виде раковин и пустот
Известный
1 ратуры или заливке, массы и.конфигурации отливки. При выдержке, превышающей 10 мин,,независимо от кон» фнгурации и массы отливки, а также температуры расплава, опустить арма. туру внутрь отливки без ее разрушения не представляется возможным иэ-за высокой вязкости затвердевающего расплава и большой толщины корочки затвердевшего материала, образующейся на литейной поверхбо ности изделия. Выдержка менее 1 мин ие дает заметного эффекта из-за малого времени протекания процесса эатвердевания расплава, за которое не успевают сформироваться усадочные раковины и полости.
Продолжительность выдержки отливки в форме до введения арматуры, мии
Устранению усадки и трещин в изделиях способствует нагрев металлической арматуры. Так как арматуру погружают в расплав, а не вводят в холодную форму, ее достаточно на гревать до 600-800 С, а не подвергать прокаливанию до более высоких . значений температуры, как это требуется в случае установки арматуры до заполнения формы расплавом.
Продолжительность выдержки до введения арматуры внутрь отливки должна составлять 1-10 мин в зависимости.от габаритов и сечения изделий. Время задержки определяет ся скоростью затвердевания расплава, которая зависит от его темпеТемпература нагрева арматуры перед введением ее в форму, С
500 600 700 800 900
На гра- Засора и трещин на нице границе арматусопри- ра — каменное коснове- литье нет. ния расплава с арматурой образует-. ся эасор и трещины,что является браком.
1033330
Составитель A.Çàñëàçñêàÿ
Редактор С.Лнсина Техред М.Тепер Корректор В. Гирняк
Заказ 5528/16 Тираж 589 Подписное
BHHHI1H Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Пример. Способ реализуется при изготовлении чехлов термопар, предназначенных для замера температуры в агрегатах титаномагниевого производства. Для этого на формовочном плацу, готовят песочно-глинистую форму по деревянной модели. За:тем в форму заливают расплав и выдержйвают его в течение 5 мин для протекания процессов эатвердевания и образования усадочных раковин и полостей. После выдержки пробивают литейную корочку и специальным устройством внутрь отливки (длина ее 1300 мм, а наружный диаметр
70 мм ) опускают нагретую до 700 С металлическую трубу, служащую армирующим элементом иэделия, к которой приварены металлические отростки. °
При опускании трубы, осуществляемом по центральной вертикальной оси иэрелия, происходит вытеснение части расплава, который в центре отливки к этому моменту еще находится в жидком состоянии. Вытесненный арматурой расплав заполняет образовавшиеся за время затвердевания отливки, раковины и пустоты, повышая плотность, прочность и долговечность работы изделия в условиях воздействия агрессивного расплава смеси хлоридных солей. Отливку вместе с армирующим элементом выдерживают в форме до полного затвердевания, а затем после извлечения иэ формы, .помещают в термическую печь для кристаллизации и отжига.
Изготовленные таким способом .иэ-!
5 делия не имеют пустот и раковин.
Брак отливок по сколам, трещинам и усадке снижается на 70-80%. В
1,5 раза возрастает прочность сцепления арматуры с материалом отлив2О ки. Повышается стойкость иэделий в условиях эксплуатации до 1,5-2 месяца вместо 2-3 недель.
