Способ получения центробежнолитных чугунных труб

Союа Советских Социалистических Республик.- В 22 Р 13/О 51). сударствеиивй комитет авета Министров СССР по делам изобретеии 77, Бюллетень53) УДК 621.74.0крыти 5) та опубликования описания 2) Авторы изобретения(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НТРОБЕЖНОЛИТЫХ ЧУГУННЫХ ТРприсоединением заявки -23) 71 риопитет -43) Опубликованно 25.06 Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к центробежному литью чугунэных тру 6, и может быть ислользовано,в ъруболитейном производстве.В настоящее время более 70% чугунных 5 труб отливается передовым центробежным способом - в водоохлаждаемые металлические формы. Быстрое охлаждение чугуйа в форме опособспвует появлению на литых трубах поверхностного отбела, для устранения 10 которого трубы подвергаются высокотемпературному графитизирующему отжигу в проходных термических печах в течение 25 - 50 мин. Этот отжиг рассчитан на использование для литья труб чугуна определенного химического состава.Для полного устранения поверхностного отбела и получения качественных труб для литья используют чугун с повышенным содержанием кремния (до 2,4%). Это в свою очередь ведет к применению в ваграночной шцхте большого количества дорогостоящих литейных чугунов (до 60%.от веса металлической шцхты). Замена этих чугунов более дешевыми передельными чугунами приводит к увелцчечцю глубинны поверхностного отбела на трубах, который не устраняется отжигом 1.Известен также способ центробежной отлцвки труб, заключающийся в заливке металла во вращающуюся металлическую охлажда емую форму, охлажлечие внутренней поверхности отливки, попеременное охлаждение наружной поверхности металл 1 цческой формы с последующим извлечением отливки,из формы 12.С помо.цью этого способа повышается стойкость металличеоких форм, но не улучшаются механические свойства труб и не устраняется отбел на их наружной поверхности при увеличении в шихте лешевых передельных чугунов, позволяющих снизить себестоимость труб. Недостатком этого способа является также уменьшение скорости кристаллизации чугуна в период отключения водяного охлажления формы, которое приводит к снижению производительности центробежных машин.Цель изобретения - повышение механических свойств труб и уменьшение их себестоимости за счет увеличения в шцхте доли лешевых герелельных чугунов.Д:-тягается это тем, что трубу цзвлекаюг цз формы прц температуре 800 - 900 С ц пе. риолцческц охлаждают с наружной повер ности ло 600 - 650 С за каждый период со снцжечием температуры отливки на 30 - 70 С.В практике производства чугунных отливок для интенсификации раепала цементита в отбеленном слое используется кратковременная закалка отливок. Согласно этому отлитая труба с температурой 800 в 9 С непосредствен562379 Формула изобретения Составитель Г. Борисов Техред Н. Сметанина Корректор В, Гутман Редактор Е. Полионова Заказ 539/1410 Изд. М 78 Тираж 995 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб, д. 4/5Тип, Харьк. фил. пред, Патент но после извлечения из металлической формы подвергается периодическому охлаждению ее наружной отбеленной поверхности водовоз- душной, паровоздушной смесью или иными хладагентами. При этом наружный слой тру бы после кратковременного охлаждения до температуры конца структурных превращений 600 - 650 С нагревается под действием тепла внутренних слоев трубы, затем вновь охлаждается хладагентом до этой же температуры. 10 При каждом таком охлаждении температура всей трубы понижается на 30 - 70 С. Периодическое охлаждение ведут,до тех пор, пока труба не остынет до температуры 600 - 650 С.Таким образом, количество циклов охлаж дения определяется первоначальной температурой извлекаемой из формы грубы (800 - 900 С), толщиной стенки отдиваемой трубы (определяемой сортаментом) и расходом хлад- агента, который с учетом массы отливаемой трубы изменяется, например, для водовоз- душной смеси от 0,1 до 0,5 г/см наружной поверхности трубы, Частота периодичности охлаждения определяется временем, неооходимым для охлаждения наружной поверхности 25 трубы до 600 - 650 С и последующего нагрева ее за счет внутреннего тепла до выравнивания температу 1 ры во всех, слоях трубы,Попеременное воздействие нагрева и охлаждения отбеленной поверхности приводит к 80 расшатыванию,и раопаду карбидов, что существенно ускоряет процесс графитизации и устраненне отбела, и тем самым позволяет повысить механические свойства труб и увеличить в шихте долю передельных чугунов,П р и м е р. В ваграночной шихте половина литейного чугуна заменяется передельным чугуном, в,результате чего шихта состоит из 40% литейного и 40% передельного чугуна 40 (обычная шихта содериит до 60% литейного и до 20% передельного чугуна), При проведении экспериментов установлено, например, что трубы диаметром 200 л я, отливавшиеся из опытного чугуна, имели даже после отжига остаточный поверхностный отбел глубиной до 2 мм, который обусловил чрезмерную твердость (250 - 270 НВ вместо 230 НВ согласно ГОСТУ 9583 - 61), низкие механические свой. ства (модуль кольцевой порочности менее 40 кг/лм), и были забракованы. Опытные трубы, отливавшиеся из того же чугуна, но подвергавшиеся периодическому охлаждению до температуры 600 - 650 за каждый период водовоздушной смесью с расходом 0,3 г/см наружной поверхности труб, после отжига отбела на наружной поверхности не имели, характеризовались поверхностной твердостью 205 в 2 НВ и кольцевой прочностью 47 - 51 кг/лм, т. е. полностью отвечали требованиям стандарта.Предлагаемый способ значительно снижает себестоимость труэб и ваграночной ших. ты (за счет увеличения в ней доли передельных чугунов) и в то же время повышает механические свойства труб и производительно:ть центробежных машкин. Способ получения центробежнолитых чугунных труб, включающий заливку металлом формы, кристаллизацию грубы и извлечение ее из формы, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств труб и уменьшения их себестоимости, трубу извле. кают из формы при 800 - 900 С и периодически охлаждают с наружной поверхности до 600 - 650 С за каждый период со снижением температуры отливки на 30 - 70 С. Источники информации, принятые во внимание прои экспертизе,1. Иванов В. Г. и Шинн В. Г, Прогрессивная технология производства чугунных труб, М., Машиностроение, 1969, с. 53.2. Авторское свидетельство СССР419303, М. Кл. В 22 0 13/02, 1974 г. (прототип).