Способ получения профильной полой центробежнолитой заготовки

(088,8)ии У 57-103768опублик. 198 идког еталл ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОФИЛЬНОЙ ПОЛОЙ ЦЕНТРОБЕЖНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ (57) Изобретение относится к металлургии и позволяет получать центробежнолитые заготовки с профильными внешней и внутренней поверхностями при минимальных затратах на их изготовление и количество жидкого металла, Это достигается тем, что перед заливкой металла в изложницу подают жидкий охладитель, а вокруг изложницы на определенных участках создают вращающееся электромагнитное поле со скоростью, составляющей 1,1-2,1 скорости вращения изложницы. Направление вращения поля совпадает с направлением вращения изложницы. При этом жидкий охладитель принимает форму, адекватную внешней профильной поверхности заготовки, после чего в изложницу заливают жидкий металл, Внутренняя поверхность металла принимает профильную форму под действием сил, аналогичных силам при формировании профиля ж о охладителя. При затвердевании сф м а формируется требуемая профильная полая заготовка.1 13015Изобретение относится к областиметаллургии и может быть использовано при производстве литых заготовокцентробежным способом,Целью изобретения является повышение коэффициента использования металла и снижение трудоемкости изготовления детали,Предлагаемый способ получения профильной полой центробежнолитой заготовки включает заливку металла в изложницу и формирование заготовки,Перед заливкой металла в изложницуподают жидкий охладитель, а вокругизложницы на определенных участкахсоздают вращающееся электромагнитноеполе, скорость которого составляет1, 1-2,1 скорости вращения изложницы,а направление совпадает с направлением вращения изложницы. 20При этом на участке, где создаетсявращающееся электромагнитное поле,жидкий охладитель вращается со скоростью, большей на остальных участкахизложницы, В результате этого давле 25ние, создаваемое центробежными силами, на разных участках изложницы будет разным. После выравнивания давлений жидкий охладитель примет профильную форму, адекватную внешней по- ЗОверхности заготовки.Уменьшение скорости вращения охладителя менве 1,1 скорости вращенияизложницы теряет смысл, так как обескорости сближаются к синхронной,не 35дающей дополнительного эффекта.Увеличение скорости вращения охладителя более 2,1 скорости вращенияизложницы приводит к тому, что жидкий теплоноситель с данного участка 40будет перетекать в соседние, что приведет к невозможности получения заданного профиля. 54 2чивающих Формирование внутренней поверхности залитого металла. В соответствии с заданным профилем затем охлаждают металл до полного затвер. деванияП р и м е р. Получение заготовки из стали марки 38 ХНЗМФА весом 6,0 т для последующего изготовления вала.Заготовка имеет следующие размеры: внешний диаметр средней бочки 600 мм, внутренний - 150 мм, с каждой стороны средней бочки имеется еще по одной бочке с внешним диаметром 380 мм и внутренним 75 мм. Общая длина заготовки 3700 мм, длина крайних бочек по 600 мм. Внутренний диаметр изложницы 810 мм, длина 3700 мм,Процесс изготовления заготовки заданной конфигурации осуществляется следующим образом.Предварительно по разности объемов изложницы и будущей литой заготовки определяется необходимое количество жидкого металлического охладителя, В качестве жидкого металлического охладителя (жидкой подложки) используют эфтектический сплав свинца с висмутом (РЪ 567, В 447), Для данного случая требуется 1,0 т указанного сплава. Кроме того, определяются скорости вращения изложницы и жидкого охладителя для создания из Мего требуемой Формы.Для данного случая скорость вращения изложницы перед заливкой в нее металла составляет 315 об/мин, а скорость вращения электромагнитного поля на участке изложницы, соответствующем меньшему внешнему диаметру заготовки длиной 2500 мм, равна 380 об/мин, на остальных участках скорость вращения охладителя не увеличивают.После Формирования заданного профиля поверхности жидкого охладителя в изложницу заливают жидкий металл, который распределяется по длине изложницы в соответствии со скоростями вращения изложницы и электромагнитного поля, При этом пределы продвижения стали ограничиваются формой, заданной жицким охладителем, плотность которого должна превышать плотность заливаемого металла.55После затвердевания корочки металла до толщины 50-60 мм изменяют скорости вращения изложницы и электромагнитного поля до величины, обеспеПосле заливки металла скорость вращения изложницы должна быть 520 об/мин, а электромагнитного поля на указанном участке - 850 об/мин.После установления режимов вращения изложницы и электромагнитного поля производят отливку заготовки, для чего во вращающуюся со скоростью 315 об/мин подогретую до 150 С изложницу заливают жидкий охладитель (имеющий температуру плавления 125 С) в количестве 1,0 т. После заливки охладителя подключают обмотку электромагнита, охватывающего изложницу, к источнику питания с частотой токаСоставитель Н.РомашоваТехред Л.Сердюкова Корректор С.Черни Редактор Н.Егорова Заказ 1178/12 Тираж 74 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 3 130150,1 Гц, при этом устанавливают скорость вращения электромагнитного поля 380 об/мин. После выхода на режимэлектромагнитное поле разгоняет теплоноситель до скорости 380 об/минтолько на участке изложницы, которыйохватывается электромагнитом, до выравнивания давлений на длине изложницы, образуя из охладителя форму,адекватную внешней требуемой поверхности заготовки.После формирования из охладителя требуемой формы в нее заливают 6,5 т жидкой стали марки 38 ХНЗМФА с температурой 1570 С, 15жидкая сталь распределяется по длине формы в соответствии со скоростями вращения изложницы и электромагнитного поля, в то же время пределы продвижения стали ограничиваются формой, заданной жидким охладителем, имеющим плотность, существенно большую чем плотность стали ( М =7,0 г/см, 7,= 10 г/см).После заливки стали и затвердевания корочки до толщины 50-60 мм, что соответствует продолжительности затвердевания 5 мин, изменяют скорости вращения изложницы и электромагнитного поля соответственно до 520 и 30 850 об/мин для формирования профильного внутреннего канала заготовки в соответствии с указанными размерами и проводят полное замораживание металла, после чего отключают обмотку 35 электромагнита от источника питания.Затем в центральную полость заготовки заливают расплавленный плавиковый шпат, под действием тепла которого некоторый слой внутренней по верхности заготовки, загрязненный неметаллическими включениями, разжижается, после чего внутреннюю полость продувают нейтральным газом при давлении 3 атм, в результате чего жидкая смесь из центральной полости выдувается в заранее подготовленную шлаковню. Таким образом, создается чистая и ровная поверхность внутренней полости заготовки, исключающая возникновение в ней концентраторов напряжений.После продувки центральной полости заготовки останавливают изложницу, выпускают из нее охладитель и извлекают отлитую заготовку.Таким образом, в одной цилиндрической изложнице, изменяя количество охладителя, скорость вращения изложницы и электромагнитного поля, можно отливать заготовки с различным профилем внешней и внутренней поверхностей. формула из обре те ния Способ получения профильной полой центробежнолитой заготовки, включающий заливку металла в изложницу и формирование заготовки, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента использования металла и снижения трудоемкости изготовления детали, перед заливкой металла в изложницу подают жидкий охладитель, а вокруг изложницы на определенных участках создают вращающееся электромагнитное поле, скорость которого составляет 1,1-2,1 скорости вращения изложницы, а направление совпадает с направлением вращения изложницы.