Способ изготовления профилированных валков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Е ИЗОБ ОПИ ДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ металлургичеи Кушвинский,Д. Кащенко, В.И,Комляков, ов и Ф.М.ШаСССР976,об щуюся ми, ох ивки, на мерзать ерегрева оемкому ения иэ- роводнонтакте с дующему лотняют Неметалчастицыют меньны конталл нд тность, алюмие увели ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Магнитогорский горноский институт им, Г.И.Носовазавод прокатных валков(56) Авторское свидетельствоМ 550233, кл. В 22 О 15/00,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОФИЛИРОВАННЫХ БАЛКОВ Изобретение относится к литейномуоизводству и может быть использованои отливке прокатных валков. Целью изобретения является повышение качества профилированных валков и снижение себестоимости. В предлагаемом способе изготовления профилированных валков, включающем установку в форму алюминиевых профилировочных вставок заливку металла в форму, охлаждениеотливки, эаливкуметалла вформу двухстадийно производят с использованием центробежных сил, при этом на первой стадии запивают металл до уровня, превышающего высоту алюминиевых вставок на 0,1-0,3 их высоты, вторую стадию заливки осуществляют после выдержки относительно первой в 4 - 7 мин, а охлаждение формы ведут с начала заливки металла,.Я 2 1613248 А 1(57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при отливке профилированных прокатных валков. Цель изобретения - повышение качества валков и снижение себестоимости их изготовления. По способу изготовления профилированных валков, включающему установку в форму алюминиевых профилировочных вставок, заливку металла в форму и охлаждение отливки, заливку металла в форму производят двухстадийно центробежным литьем, при этом первую порцию металла заливают до уровня, превышающего высоту профилировочных вставок на 0,1 - 0,3 их высоты, вторую порцию заливают после 4 - 7-минутной выдержки, а охлаждение формы начинают в момент начала заливки. 1 ил,Способ осуществляют следующ зом,При заливке чугуна во враща изложницу с алюминиевыми встав лаждающуюся с момента начала эа вставках начинает интенсивно н корка чугуна, передавая теплоту и высокотеплопроводному и тепл алюминию. Высокая скорость врац ложницы и наличие высокотеплоп го и теплоемкого алюминия в ко жидким металлом приводят к сле эффекту. Центробежные сил ы уп металл на контакте со вставками. лические примеси и более горячие (они легче холодных, так как име шую плотность) выталкиваются из э такта в сторону центра вращения. М вставках, имеющий уже высокую пл начинает затвердевать. Действие ния, как кристаллизатора еще болечиВает скорость кристаллизации, ум 8 ньшая соответственно размеры зерен затвердевшего металла, Так как объем остывающего чугуна уменьшается, а плотность увеличивается, между кристаллами начина 1 от возникать микропустоты, которые опять же благодаря центробежным силам утрамбоВьва 1 отся частицами полужидкОЙ фазы и т.д; Таким образом, сочетание алюминиеВых вставок и центробежного литья позволяет получить в калибрах валка структуру с повышенной плотностью, очень мелкозернистую, без падения механических характеристик по периметру ручья, чего невозможно достичь никакими другими известивмии способами,Для ого, чтобы затвердевдние металла на вставках происходило равномерно, без перегрева вставок, прсдусматривается ограничение заливаемой первой порции металла - ,со затопления профилировочных вставок выше верхней кромки на 0,1-0,3 высоты вставок и 4 - 7-минутная выдержкадо эдлиВки ВторОЙ ггорции металла, Ьлдгодаря таким мерам структура металла в кд либрах полученных валков очень плотная, мелкозернистая, с явно выраженной на поавленностью ден;ритов перпендикулярно периметру калибра и Отсутствием спада тверцости по нему, 1 то способствует высокой стойкости к износу,уровень затопления профилировочных вставок обусловлен следуощими факторами. При уровне затопле;-ия ниже 0,1 Вьсоть вставок возможен смыв твердеющей коро- ки металла с вставок второй порцией металла и возгорание проф 11 лировсчнцх вставок, К 111 аЩХ К Зогг, ВРЕМЕНИ ТЕг ПЕС)Д ГУРУ близкуо или рдвнук) темпердтург, плдвле 1 ия алюминия, отливка получается брдксвдн 11 с. При урсвне затопления Выше (1,3 ВЫСОТЫ ВСтаВОК уВОЛИЧЛВавтСя КОЛИ 1 ЕГГВО теплоты, проходягцае еоез вставки, чго Г ДЕО(КДав Ооот тВЕВДОЙ КСРСЧКИ ЧУГ(НД НДих, Возникает Одзмы в профили ровс ч ь х встд пк и отливка получаетСя негодной, Пре-;.:лы выдержки перед заливкой впрсй ПОрцИИ МЕтдялд ОбъяСНОтея СЛЕ,.;угощгМИ При выдержке менее 4 мин не обеспечи дется достаточное снятие теплоты перегэевд залитого металла, д след; дательно, не будет получена достаточно прочная корочка чугуна нд Вставках, которая будет размы-а второй порцией металла, что приведет к Олучени 10 бракованной Отливки. При Выдерж се более 7 мин ухудшается сцегление эали. ых слоев меалла, особенно ь местах расположения встдвск, г. о приводи г к появ.г;днио Возможньх расслоений метал 1 д и пэломо( валков при э;(сплудтации. 5 10 15 "О 25 30 г. ь 40 Д .,0 55 На чертеже схематично изображена изложница с профилировочными вставками иэ алюминия для отливки профилированных ,прокатных валков центробежным способом с залитой первой порцией металла,П р и м е р, В изложницу 1 для отливки валков калибровочного трубопровода стана согласно рабочим чертежам устанавливают(,профилировочные вставки 2 иэ алюминия, закрепляют и окрашивают. Закрывают изложницу крышками и устанавливают ее в машину центообежного литья. Включают вращение изложницы. Производят засыпку песка с пульвербакелитом, Доводят обороты изложницы до 600 об/мин, Включают подачу охлаждающей воды на изложницу и одновременно начинают заливку чугуна исполнения ТПХН, Температура чугуна 1320 С, С момента начала заливки жидкий металл под действием центробежных сил растекается цо изложнице и начинает затвердевать в зонах с наименьшим термическим сопротивлением, т,е, в первую очередь на вставках 2, Алюминий вставок начинает быстро прогреваться, Однако, находясь в тесном контакте с иэложницей (вставки выполнены разъемными и расклинены в изложнице с тесным прилеганием к неЙ), охлакдаемой водой, в течение первых ми- . нут он не расплавляется, Заливку первой горции металла производят до затопления профилировочных вссавок выше верхней кромки нд 0,2 Высоты вставок, Контроль эатоп ения Вставок производят Визуально по ярко Очерченному мелом кругу на задней крышке изложницы, который хорошо про. смдтривается через заливочное отверстие. Песе здли; ки трвсй порции вставки наход сся в полутвердом сосгоянии, однако засты:1 шдя корочка чугуна на них препятствует изменению их формы, Производят Выдержку в течение 5 мин,В зто время корсчка чугуна на Вставках крепнег, так хэ;(вставки продолжают интенсивно Отводить От нее -,.епло, и затем практически не размывается Второй порцией меаллд, После этого, переняв большое количестго теплоты перегрева чугуна, вс-авки плавятся, г,родолхдя аккумулировать тепло и:середдвдть его на охлажддемую изложницу, Затвердевшая корка чугуна на Вставке, малая Величиа усддочного зазора и наличие засыпки п;скд с пульвербакелитом удерживдот алюминий в замкнутой области. После заливки второй порции металла изложницу вращают ещс в течение 30 мин. Затем сбрасывают обороты и Останавливают вращение. Здкрывдюг подачу охлаждающей водь нд изложницу, После снижения температуры Отливки до 660 С вставки1613248 6 Составитель Ю.йковлактор Ю,Середа Техред М,Моргентал ор Н,Корол Заказ 3855 Тираж 635 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 енно-издательСкий комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 оиз твердеют., причем их форма практически не отличается от первоначальной, Изложницу снимают с машины и оставляют ее до полного остывания, Остывшую отливку выбивают из кокиля. 5При затоплении профилировочных вставок выше верхней кромки на 0,05, т,е. менее 0,1 высоты вставок, произошло возгорание профилировочных вставок, перемешивание алюминия с чугуном. Отливка 10 получилась негодной. При затоплении вставок выше верхней кромки на 0,35, т.е. более 0,3 высоты вставок произошел частичный размыв профилировочных вставок в местах их стыка, Отливка получилась бракованной 15 с грубыми наростами перемешанного с алюминием чугуна в калибрах, При выдержке в течение 3 мин (менее 4 мин) перед заливкой второй порции металла также произошел частичный размыв профилировочных вста вок. Отливка получилась бракованной, При выдержке в течение 8 мин (более 7 мин) перед заливкой второй порции металла отливка получилась годной. Дефект вскрылся при насадке валка на ось для установки в 25 клеть, он лопнул на две части, обнажив на оси втулку, образованную заливкой второй порции металла,Центробежная отливка профилированных валков с алюминиевыми вставками при 30 предлагв мом режиме отливки позволяет получить в ручьях получаемых валков более плотную и мелкозернистую структуру металла, обладающую лучшей стойкостью к износу, необходимую прочность валка путем заливки в сердцевину более мягкого металла, имея при этом минимальный его расход и не используя какие.-либо дополнительные мероп риятия, снизить себестоимость за счет экономии металла, что свойственно центробежной отливке, менее трудоемкой установки профилировочных колец в кокиль (кокиль короткий, длина до 700 мм, установка колец производится на специальном столе, дающем возможность рабочему производить сборку не нагибаясь, и при необходимости проворачивать кокиль),формула изобретения Способ и".готовления профилированных валков, включающий установку в литейную форму алюминиевых профилировочных вставок, заливку в нее металла и ее охлаждение,отличающийся тем,что,сцелью повышения качества профилированных валков и снижения себестоимости, заливку металла в литейную форму ведут с использованием центробежных сил в две стадии, при этом на первой стадии заливают металл до уровня, превышающего высоту алюминиевых профилировочных вставок на 0,1 0,3 их высоты, на второй стадии заливку ведут после выдержки в 4-7 мин, а охлаждение осуществляют с начала заливки металла,