Способ изготовления отливок из чугуна

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социанистических Республик(61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 09. 08. 78 (21) 2658179/22-02с присоединением заявки Мо(51)М, Кл,В 22 Ю 27/00 Государственный омитет СССР по делам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Научно-исследовательский институт специальныхспособов лит ья(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ЧУГУНА 1Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам изготовления отливок из чугуна в формах, получаемых с применением вакуума. 5Известны способы получения отливок иэ чугуна, включающие заливку металла в формы, в которых зернистый каполнитель удерживается за счет сил прижима пленкой благодаря вакууму. 10 Вакуум поддерживают в Форме до затвердевания отливки. Вакуумирование формы прекращают сразу после затвердевания отливки 1.В итоге имеет место понижение 15 твердости отливок и количества перлита в металлической матрице чугуна. Кроме того, не представляется возможным интенсифицировать графнтизацию чугуна при эвтектическом превращении 20 и образование перлита,Цель изобретения - интенсифицировать графитизацию чугуна при эвтектическом превращении, ускорить процесс охлаждения отливок при эвтектоидном 25 превращении и образования перлита для повышения твердости и износостойкости отливок.Это достигается за счет того, что после заливки чугуна в форму иэ зер нистого огнеупорного наполнителя,находящегося под вакуумом за счет отсоса воздуха, в момент, когда чугундостигает зоны эвтектического превращения, вакуумирование формы прекращают, т.е, при=1150-1200 ОС, ивновь возобновляют при достижениичугуном отливки температуры, равной1110-1060 С, а вакуумирование формыс отливкой окончательно прекращаютпосле завершения в чугуне эвтектоидного превращения, т.е. в интервале700-650 С. Практически момент достижения отливкой заданной температуры определяют по времени, прошедшем от завершения заливки металла в Форму. Этим и объесняются довольно широкие интервалы температур в 20-70 С выше илиониже критических точек. На чертеже, в качестве примера,показаны кривые охлаждения чугунав центре цилиндрической отливки диаметром 120 мм и высотой 70 мм,Огнеупорный зернистый наполнителькварцевый песок КО 16 Б, Химическийсостав чугуна, %: С 3,63; 5 2,94;Мп 0,54 р Р 0,069 р 5 0,07,Кривая 1 - вакуумирование формыпрекращено через 50 спосле заливки металла.Эвтектическое превращение в чугуне закончилось через 750 с,после чего вакуумирование вновь возобновленопри 1100 ОС и длится дозавершения эктектоидно"го превращения(=700 С) .Кривая 2 - форма находится подвакуумом вплоть до завершения эвтектоидногопревращения. Эвтектическое превращение завершается на 160-й секунде,Таким образом установлено, чтопрекращение вакуумирования формы навремя эвтектического превращения позволяет увеличить длительность процесса графитизации от 160 до 750 с,т.е.существенно интенсифицируется процессграфитообразования.Анализ структуры образцов, высверленных полым сверлом из отливок, дополнительно подтверждает сделанныйвывод, так как размеры графитовыхвключений значительно больше в случае, когда эвтектическое превращение в чугуне протекает в условияхохлаждения отливки без вакуумирования формы, Сравнивают пробы, отлитыепо предложенному способу, с пробами,отлитыми в аналогичной форме при условии отключения вакуума до моментаэвтектоидных превращений.Содержание перлита в металлическойматрице чугуна в случае охлажденияотливок под вакуумом вплоть до завершения эвтектоидного превращения(вакуумирование прекращают при достижении температуры отливки равной.700 фС) составляет 70-80, остальноеферрит. При прекращении вакуумирования формы в соответствии с известными способами, т.е. в зоне температур,когда заканчивается затвердеваниечугуна и он приобретает достаточнуюпрочность (1000-1050 фС),с последующей выдержкой отливки в песке, количество перлита в металлической матрице составляет 30-40, остальное феррит. Следовательно, охлаждение чугунных отливок в песчаных формах подвакуумом, достигаемым за счет отсосавоздуха, вплоть до момента завершенияэвтектоидного превращения интенсифицирует процесс образования перлита.Наличие относительно крупных включений графита и перлитной матрицы вчугуне способствует повышению еготвердости и износостойкости в условиях трения, Увеличение длительностиэвтектического .превращения позволяетполучить тонкостенные отливки без от бела. Ориентировочный экономическийэффект составляет 1-3 руб. на 1 т веса деталей станков и др, машин, содержащих элементы, работающие в условияхтрения. Экономия за счет исключения Щ операции термической обработки с цельюликвидации отбела тонкостенного чугунного литья составляет 2-4 руб. на 1 тгодного.формула изобретенияСпособ изготовления отливок из чугуна, включающий заливку расплавленного металла в литейную форму из зернистого огнеупорного наполнителя подвакуумом, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью интенсификацииграфитизации чугуна при эвтектическом превращении и ускорения процессаЗ 5 охлаждения отливок при эвтектоидномпревращении для повышения их твердости и износостойкости, вакуумированиевременно прекращают в интервале температур 1200-1060 фС и окончательно40 прекращают при достижении отливкамитемператур 700-650 С,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Современное состояние вакуумно-пленочного способа изготовленияпесчаных Форм. - "Литейное производство", 1976, Р 4, с. 27.774793 т,фс и е ж мю ив т мю з 3/15 Тираж 889ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретении н открытМосква, Ж, Раушская наб. Зака Ьодписноа СССРий