Способ изготовления фасонных отливок из чугуна (его варианты)

Союз Советских 0 П И С А Н И Е оо 925546ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Социалистических Республик61) ополнительное к авт. свид-ву -2) Заявлено 31.05.80 (21) 2927574/22 В 22 029/60 В 22 0 27/04 исоединением заявки -Государстоеннын комитет 23) Приоритет СССР ло делам изобретений и открытий) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень17 ) Дата опубликования описания 07.05.82 621.746.58(71) Заявит Б ИЗГОТОВЛЕНИЯ фАСОННЫХ ИЗ ЧУГУНА (ЕГО ВАРИАНТЫ) 4) СП ИВОК ливки посллизации сч 2,Однакому способу ри ох набждении отливок по это дается неравномерно Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления фасонных отливок из чугуна как в индивидуальном, так и в м ассовом производстве.Известен способ изготовления фасонных отливок из чугуна, при котором отливки охлаждают в формах на конвейере, перемещая их по конвейерной ленте.под водяным душем. С целью предотвращения образования трещин охлаждение отливок производят в несколько этапов до температуры 150 - 200 С Ц.Однако при охлаждении данным способом наблюдается неравномерное распределение температур в отливках, в результате чего в них возникают термические напряжения, которые могут привести к образованию трещин.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления фасонных отливок из чугуна, включающий заливку расплава в литейную форму и подачу охладителя к массивным частям оте окончания процесса кристалинтенсивностью 400 в 10 л/ме распределение температуры в отливке, аследовательно, наличие остаточных напряжений,Целью изобретения является уменыше.5 ние остаточных напряжений в отливкахдля повышения их качества,Цель достигается тем, что по способу,включающему заливку расплава в литейную форму, подачу охладителя к массив 1 о ным частям отливки после окончания процесса кристализации с интенсивностью400 - 1000 л/м ч, через 15 - .30 мин посленачала подачи охладителя интенсивностьего подачи увеличивают вдвое, после охи лаждения отливки до 700 - 600 С уменьшают интенсивность подачи охладителя до50 - 100 л/м ч, а при 300 - 250 С ее из.влекают из литейной формы и всю отливкуохлаждают с интенсивностью подачи охла 20 дителя 300 - 400 м/м ч.Согласно второму варианту через 15 -30 мин после начала подачи охладителяинтенсивность его подачи увеличиваютвдвое, после охлаждения отливки до 700 -25 600 С ее извлекают и подают охладительк массивным частям отливки с интенсивностью 80 - 130 мз/м ч до охлаждения еедо 300 - 250 С с последующим охлаждением всей отливки с интенсивностью подачи охладителя 300 - 400 мз/м ч.После окончания кристаллизации на первой стадии охлаждения охладитель (воду) подают к тепловым узлам отливки на слой формовочной или стержневой смеси с ограниченной интенсивностью в связи с тем, что из-за плотной набивки смесь обладает пониженной усвояемостью влаги.После пропитывания влагой слоя смеси, возрастания теплопроводности смеси и увеличения ее пропускной способности, увеличивают подачу охладителя, после чего возрастает скорость охлаждения массивных частей, которая становится выше скорости охлаждения тонких участков, и происходит выравнивание температуры между массивными и тонкими частями отливки в высокотемпературной области (не ниже 700 - 600 С). В этом случае чупун имеет достаточную пластичность для релаксации возникающих термических напряжений,После выравнивания температур массивной и тонкой частей отливки для обеспечения в дальнейшем одинаковой скорости их охлаждения интенсивность подачи охладителя к тепловым узлам уменьшают.После достижения отливкой температуры 300 - 250 С, т. е. температурной области упругого состояния чугуна, когда перепад температур не оказывает влияния на образование дополнительных остаточных напряжений, подачу охладителя вновь увеличивают.Были проведены сравнительные испытания предлагаемого способа и способа-прототипа, для чего были изготовлены три разовые формы отливок блок 1 картера двигателя СМД. Формы заливали чугуном марки СЧ 21-40 при 1340 С, После окончания процесса кристаллизации (через 15 мин после заливки) начали подачу воды к массивным частям отливки на слой стержневой смеси. Воду подавали с интенсивностью 430 л/м ч импульсами по 0,5 - 0,7 л через каждые 40 - 45 с.Далее по предлагаемому способу после пропитывания слоя смеси влагой (через 25 мин) увеличили интенсивность подачи охладителя вдвое.По первому варианту после выравнивания температур (650 С - массивная часть, 630 С - тонкая стенка) уменьшили интенсивность подачи воды к массивной части до 70 л/м ч.После достижения температуры массивных и тонких частей отливки соответственно 300 и 280 С отливку извлекли из формы и дальнейшее, охлаждение вели путем подачи охладителя (сжатого воздуха) к всему объему отливки с интенсивностью 400 мз/м ч,По второму варианту при достижении температуры массивных и тонких частей отливки соответственно 650 и 630 С отливку извлекли из формы и охлаждали на воздухе в течение 90 мин, обеспечивая одина 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 ковую скорость охлаждения массивных и тонких частей отливки за счет подачи к массивным частям сжатого воздуха с интенсивностью 80 мз/м ч,При достижении температуры массивных и тонких частей отливки соответственно 300 и 280 С охладитель (сжатый воздух) начали подавать к всему объему отливки с интенсивностью 300 мз/м ч,В отливке, охлажденной по способу-прототипу, максимальные остаточные напряжения составили 7,8 кгс/мм, а в отливке, охлажденной по предлагаемому способу, 3,4 кгс/мм,Общее время охлаждения до 50 - :60 С по способу-прототипу составило 5 ч 20 мин, а по предлагаемому способу - 3 ч 20 мин.Для использования предлагаемого способа изготовления фасонных отливок из чугуна в производственных условиях рекомендуется на первой отливке установить дифференцированный подвод охладителя к выбранным частям отливки, определив охлаждаемые площади каждой части, осуществляя контроль температуры охлаждаемых частей с помощью термопар и определив расход охладителя. Подачу охладителя к последующим отлиькам следует производить по расходу и времени, установленным для первой отливки.Предложенный способ изготовления фасонных отливок из чугуна повышает их качество и эксплуатационные свойства за счет уменьшения остаточных напряжений и снижает трудоемкость изготовления путем сокращения продолжительности термообработки.Предлагаемый способ изготовления фасонных отливок из чугуна обеспечивает устранение брака по холодным трещинам и позволяет ликвидировать искусственное старение для снижения остаточных напряжений. Формула изобретения 1. Способ изготовления фасонных отли. вок из чугуна, включающий заливку расплава в литейную форму, подачу охладителя к массивным частям отливки после окончания процесса кристаллизации с интенсивностью 400 - 1000 л/м ч, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения остаточных напряжений в отливках для повышения их качества, через 15 - 30 мин после начала подачи охладителя интенсивность его подачи увеличивают вдвое, после охлаждения отливки до 700 - 600 С уменьшают интенсивность подачи охладителя до 50 - 100 л/м ч, а при 300 - 250 С ее извлекают из литейной формы и всю отливку охлаждают с интенсивностью подачи охладителя 300400 мз/м ч.2. Способ изготовления фасонных отливок из чугуна, включающий заливку рас925546 Составитель Т. КоролеваТехред А, Камышникова Корректор И Осиповская Редактор О. Юркова Запэз 447/413 Изд,144 Тираж 853 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113 И 5, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., д. 4/5 Тип, Харьа. фил, пред. сПатеит плава в литейную форму и подачу охладителя к массивным частям отливки после окончания процесса кристаллизации с интенсивностью 400 - ,1000 л/м ч, о т л ич а ющи й ся тем, что, с целью уменыпения остаточных напряжений в отливках для повышения их качества, через 15 - 30 мин после начала подачи охладителя интенсивность его подачи увеличивают вдвое, после охлаждения отливки до 700 - 600 С ее извлекают и подают охладитель к массивным частям отливки с интенсивностью 80 -130 мЧм 2.ч, до охлаждения ее до 300 - 250 С с последующим охлаждением всей отливки с интенсивностью подачи охладителя 300 - 400 мЧм 2 н.5Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;1, Заявка Японии46-17162, кл. В22 Р 33/ОО, 73.10 2. Справочник по чугунному литью, Подред. Гирюовича Н. Г. Л Машиностроение, 1978, с. 698 (прототип).