Флюс для модифицирования при центробежном литье чугунных заготовок

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Сееетскик Социалнстическнк Республик(22) Заявлено 03 Л 778 (21) 2636649/22-02 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытийДата опубликования описания 30. 12. 80 А.И,Шевченко, А,И,Семененко, В.И.Савченко, А.Я.Дощи,В.И.Прохоров и В.П.Куликов1 72) Авторы изобретения Институт проблем литья Академии наук Украинской ССР(54) ФЛЮС ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПРИ ЦЕНТРОБЕЖНОМ ЛИТЬЕЧУГУННЫХ ЗАГОТОВОК Изобретение относится к литейномупроизводству черных сплавов, преимущественно к центробежному литью чугунных заготовок,Известны составы модифицирующихи рафинирующих флюсов, применяемыепри центробежном литье стальных,бронзовых и чугунных заготовок, содержащее окислы металлов, фториды иметаллические порошки 1.1) .Недостатком этих составов флюсовявляется то, что они не обеспечиваютравномерную твердость по толщинеотливки, что снижает износостойкостьизделий.Это явление объясняется тем, что,входящие в состав флюса металлическиематериалы не обеспечивают повышениесодержания перлита в макроструктуреотливокИзвестен состав модифицирующегофлюса на основе окислов металлов ифторидов, содержащего в качестве модифицирующей составляющей чугуннуюстружку при следующем соотношениикомпонентов, вес. Ъ; окислы металлов(АМО510, МаО, Вд О) 5-10, чугунйая стружка 60-85 (2.Однако при работе в условиях частых теплосмен изделия, изготовленные с применением этого флюса, .преждевременно разрушаются. Это объясняется тем, что в теле отливки наблюдаются частицы оплавленной стружки, которые снижаютмеханические свойства чугуна при работе его в условиях теплосмен при следующем рабочем цикле; нагрев изделия за малый промежуток времени (5-10 мин), работа при высоких тем пературах (250-400.С).в течении дли-тельного времени (2-3 ч), охлаждение до комнатной температуры в течение 15-20 мин, затем повторение цикла.Цель изобретения - создание сос тава флюса, обеспечивающего повышениетермоциклической стойкости чугуна и, как следствие, повышение надежности и долговечности изделий. 20 для достижения указанной цели всостав Флюса на основе окислов металлов и фторидов введена сурьма, приэтом содержание всех ингредиентовдолжно быть в следующих соотношениях, 25 вес. Ъ:Окислы металлов (АУО - 1,2,510 з - 9-10, Иа 0 - 10-11, ВОВ5-7) 25-30Сурьма 45-55 30 Криолит Остальное,51-55 При содержании сурьмы в флюсе менее 40 не измельчаются металлическое зерно и графитовые включения и,как следствие, не повышается термоциклическая стойкость чугуна, а присодержании более 55 сурьма не оказывает заметного влияния на качествометалла,50 Перед доэированием во вращающуюсяформу составляющие флюса просушивают при 120-150 С, размалывают в шаровых мельницах до Фракций 0,05-0,02 мм и смешивают в требуемых соотношениях в течение 3-5 мин.При доэировании на струю заливаемого металла флюс, попадая во вращающуюся форму, центробежными силами эмульгируется в металле, в результате чего увеличивается поверхность взаимодействия металла с флюсом.Неметалличесике составляющие флюса (окислы металлов и фториды) защищают заливаемый сплав и сурьму от окисления, рафинируют металл от вредных примесей и неметаллических включений, а также утепляют свободную поверхность металла, создавая наиболее благоприятные условия для его направленного от наружной поверхности к внутренней эатвердевания. Металлическая составляющая флюса сурьма - в результате развития большой контактной поверхности растворяются равномерно в заливаемом металле и измельчает металлическое зерно и графитовые включения при кристаллизации сплава, что способствует повышению термоциклической стойкости чугуна.Количественный оптимальный состав предлагаемого Флюса отработан экспеКоличество предлагаемого флюса,которое вводят при центробежном литье чугунных заготовок, эависит.от.температуры заливки металла, котораяопределяется маркой сплава. Опытнымпутем установлено, что при температуре заливки 1300-1320 С необходимо,вводить 1-2 флюса, при. 1321-1340 С2,1-3, при 1321-1340 ОС - 2,1-3,при свыше 1340 С - 3,1-4,5 1 Р 15 2 Р 25 30 риментально. Оптимальное количествоокислов, металлов колеблется в пределах 25-30 и зависит от содержаниявредных примесей в металле. При ихсодержании 0,1-0,15 необходимо применять.25 окислов, а при содержании0,16-0,20 примесей необходимо применять 30 окислов,При применении окислов менее 25в содержании флюса не достигаетсямаксимальное значение коэффициентараспределения вредных примесей и неметаллических включений между метилом и флюсом, а при содержании окислов более 30 степень удаления вредных примесей и неметаллических включений из металла не повышается,Криолит в составе флюса выполняетроль стабилизатора Физико-химическихи технологических свойств флюса (поверхностное натяжение, вязкость, жидкотекучесть) и при содержании 15-30криолита в Флюсе достигаются оптимальные значения этих свойств. Содержание криолита зависит от температурызаливки чугуна, при температурах заливки 1300-1320 С необходимо вводить15-20 криолита при 1321-1340 Со20-25, а при более 1340 С необходимо вводить 26-30,В табл. 1 приведена зависимостьсодержания сурьмы в флюсе от толщиныотливки,Таблица 1 П р и м е р. Отлиты и исследованы 6 партий заготовок весом по 40 кг, каждая из чугуна СЧ;24-22 3 партии, по 3 отливки каждая, под известным флюсом и 3 партии под предлагаемым.Температура заливки металла 1330 С, количество вводимого в каждой партии отливки флюса 2,5 от веса заливаемого металла. Скорость заливки металла 3 кг/с. Диаметр отливки внутренней 170 мм. Толщина отливки 70 мм. Форма Футерована сыпучей смесью, состоящей. из 90 песка и 10 пылевидного циркона. Толщина Футеровки 8 мм. флюс вводят в форму пневмотранспортером (специальным доэатором).Особенности отливки и результаты исследования опытных заготовок представлены в табл. 2.789220 Таблица 2 Окислы металлов,22, 24 9 Чугунная стружка, криолит22, 21 Окислы металлов, сурьма, криолит7 5 5 Окислы металлов, сурьма, криолит50, 49 слы метал- -30, сурь, криоа- кт 49 применение оляет новиойкость,чудолговечв условияхцилиндров 3ромышленоставллитьяия т при409 4 при ценотовок криолит ни э овСоставитель В.Васехинедактор Г.Кацалап Техред Н.Бабурка Корректор Г.Решетни 8935 9 ВНИИПИ Госу по делам 113035, ИоТираж 9арственногоизобретенийва, Ж, Р к Подписноеомитета СССРоткрытийушская наб д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Как видно из табл. 2,предлагаемого флюса позв сить термоциклическую ст гуна в 2 раза и более. Это позволяет повысит ность изделий, работающи теплосмен, например гиль компрессоров для азотной ности, в 2 раза. Экономический эффект 120-150 р. на 1 т годного"Формула изобрете Флюс для модифицирова тробежном литье чугунных включающий окислы металло т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения термоциклическойстойкости чугуна, надежности и долговечности заготовок, он дополнительносодержит сурьму при следующем соотношении ингредиентов, вес. Ъ:Окислы металлов 25-30Сурьма 40-55Криолит ОстальНоеИсточники информации,нятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР .64376, В 22 0 13/00; 1974.2. Авторское свидетельство СССР9 608603, кл. В 22 0 13/00, 1976