Способ изготовления изложниц

Союз Советскик Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц 749550(23) ПриоритетОпубликовано 2307 Л 0, Бюллетень М 27Дата опубликования описания 230780 В 22 О 7/06 Государстеенный комйтет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Институт проблем литья АН Украинской ССР( 54) СЧОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗЛОНИЦ Изобретение относится к металлургии и литейному производству и может быть использовано при литье чугунных изложниц для разливки в них стали .5 с целью увеличения срока их службы.Повышение качества изложниц, а следовательно, и их долговечности является одной иэ важнейших проблем металлургии и литейного производства.Известен способ изготовления изложниц для разливки стали, включающий.их изготовление из доменного чугуна и последующую обработку метал ла в ковше кремнием в процессе перелива, по крайней мере, в два ковша, в таком количестве, чтобы его содержание в готовой изложнице на 0,4- 0,5 не превышало содержание марган ца Г 1)Обработка доменного чугуна кремнием в ковшах способствует интенсификации выделения спели, образованию грубых включений графита в чугуне, 25 что обусловливает снижение физико- механических и специальных свойств материала изложниц, а также уменьшение срока их службы, Вследствие низких термостойкости и ростоустойчивости чугуна образование первых трещин часто наблюдается уже после 6-8 наливов, что приводит к преждевременному выходу изложниц иэ строя.Известен также способ изготовления изложниц, включающий установку в форму стальных бандажей и заливку в нее чугуна с удельным расходом 1,0-4,5 кг/см и ввод в него смеси чугунной дроби с гранулированнымалюминием 21Однако совместный ввод гранулированного алюминия и чугунной дроби приводит к интенсивному окислению алюминия. Это происходит вследствие попадания в расплав дополнительного количества кислорода в виде окислов, образовавшихся на поверхности дроби. Образовавшиеся окисные плены алюминия в материале изложницы нарушают сплошность металла и снижают физико- механические и специальные свойства чугуна.Цель изобретения - повышение предела прочности при растяжении, окалиностойкости и термостойкости материала изложницы.Указанная цель достигается эа счет того, что с момента заполнения749550 Таблица 1 Количество вводимых титансодержащих добавок Термостойкость 120 0,30 160 0,40 280 50 С начала залив 2 2 заполнения Фор 48-52 чугуном 2/3 формы и до конца заливки вводят порошкообразные титансодержащие добавки в количестве 0,40,65 от веса чугуна, заливаемогов период введения титансодержащих добавок.5Введенные в расплав добавки,содер-жащие титан, раскисляют чугун, ферритизируют металлическую основу и,оказывая графитизирующее действие,способствуют равномерному и изолированному распределению графита по сечению отливки и его измельчению.Крометого, однородность структуры по сечению отливки уменьшает коэффициент линейного расширения, что значительнопонижает склонность отливок к формоизменению в процессе термоциклирования при повышенных температурах и увеличивает долговечность их работы.Изолированность графитных включений повышает окалиностойкость чугуна и его 20Физико-механические свойства привысоких температурах, Таким образом, чугун приобретает необходимуюгамму свойств для увеличения долговечности работы изложницы. 25Время ввода титансодержащих добавок выбирается по следующим соображениям,Чугун, поступающий в форму с момента дополнительного ввода добавок,содержащих титан, заполняет полостьформы, соответствующую нижнему поясуизложницы. В этой части изложницывозникают наибольши". градиенты температур (максимальный тепловойудар), способствующие развитию высоких напряжений в стенке изложницы,Дополнительный ввод титана позволяет резко повысить термостойкость ифизико-механические свойства нижнего пояса изложницы, что предохраняет изложницу от размывов дна и трещин, увеличивая соответственно срокслужбы.Количество вводимых добавок 0,40,65 определено исходя иэ необходимой особенности содержания титанав чугуне и на основании результатовиспытаний на термостойкость (см.табл. 1). При вводе добавок в количестве менее 0,4 влияние титана на 50структуру и специальные свойства чугуна незначительно, а при вводе свы,ше 0,7 за счет образования по границам зерен титансодержащих включений термостойкость чугуна уменьшается. Промежуток времени ввода добавок (2/3 заполнения формы и до конца заливки) определяется с учетом особенностей гидродинамики заполнения формы при этапной литниковой системе и требованиями снижения стоимости отливок. Ввод порошкообразных добавок, содержащих титан, в расплав чугуна, легированного алюминием, повышает термостойкость чугуна и, как следствие, задерживает образование сетки разгара на поверхности изложниц, Как показывают результаты статической обработки эксплуатирующихся в течение 1976-1978 гг. 2623 изложниц, основноеколичество поверхности с сеткой разгара образуется вблизи данной части изложниц. С учетом особенностей заливки (этапная литниковая система) указанная донная часть изложницы заполняется в конце заливки. Установлено, что при этапной литниковой системе с "и" питателями расход через каждый литник определяется4 = Ь н,где Н - условный напор для каждоголитника.Установлено, что равномерное распределение порошкообразных добавок, содержащих титан, в этой зоне достигается, если начало ввода его происходит не позднее заполнения расплавом 2/3. формы. При этом размер порошкообразных добавок 1-12 мм (т.е. во всем возможном для использования интервале), при больших размерах гранулы не полностью растворяются. Увеличение интервала ввода добавок нецелесообразно из-за увеличения расхода титана без изменения стойкости изложницРезультаты изменения стойкости изложиц в зависимости от начала ввода пЬрошкообразных титансодержащих добавок и их количества представлены в табл. 2.Т а б л и ц а 274 Э 550 Продолжение табл, 2 2/3 заполнения формы 3/4 заполнения формы 17 48-52 12,5 42-46 Без ввода 36-42 резаны образцы для испытания механических и специальных свойств чугуна, Испытания термостойкости провеодены путем нагрева до 750-800 С споследующим охлаждением в воде. Подсчитано число циклов нагрев-охлаждение до появления первых трещин вобразцах. Окалиностойкость образцовопределена по потере веса. Образцывыдержаны в печи при 800 С.пять циколов по два часа.20 Результаты испытаний приведеныв табл, 3. Таблица 3 СодержаниеТ,вес.Ъ Теомостойкость(количествоциклов до .появления трещин) СодержаниеА),вес,% бв чуг.,кг/мм Окалиностойкость,г/м ч 1,3 300 200 0 р 05 0,08 180 190 500 150. 0,1 1,12 580 110 0,15 1,05 640 130 27,2 0,20 0,30 1,15 300 220 26,4 23,1 1,17 210 280 45 полнения 2/3 формы чугуном и до конца заливки вводят порошкообразныетитансодержащие добавки в количестве 0,4-0,65 от веса чугуна, заливаемого в период введения титансодержащих добавок.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ Р 1758706,кл. 40 В 37/00, 1973.2, Авторское свидетельство СССРР 499973, кл В 22 О 7/06, 1974. Составитель 3. ТюринаРедактор А. Маковская Техред М.Петко Корректор М,Вигула Заказ 4399/3 Тираж 889 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 С учетом стоимости ферротитана ввод порошкообразных добавок ранее времени заполнения 2/3 формы приводит к удорожанию стоимости изложниц на 3,30 руб. без увеличения стойкости изложниц,В литейном цехе Института проблем литья изготовлены опытные изложницы с различным количеством вводимых в конце заливки титансодержащих добавок и сравнительные - иэ алюминиевого чугуна, Из полученных отливок выФормула изобретенияСпособ изготовления изложниц, включающий установку в форму стальных бандажей, заливку в нее чугуна с удельным расходом 1,0-4,5 кг/см и ввод в него смеси чугунной дроби с гранулированным алюминием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения окисления алюминия для повышения предела прочности при растяжении, окалиностойкости и термостойкости изложницы, с момента за 20,8 20,2 22,3 23,8