Способ получения армированного каменного литья

СОЮЗ С 08 ЕТСНИХсюцаюмнееснииРЕСПУБЛИН 8 .В 1/54 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧЯфЫТИЙ ЗОБРЕТЕНТЕЛЬСТВУ(.71). Институт проблем литья АН Украинской ССР и Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат им.50-летия Октябрьской революции. (53) 666.199 (088.8)(56) 1. Липовский И.К., дорОФеев В.Л. Основы петрургии. М., фМеталлургия", 1972, с, 151-162.2.: Лвторское свидетельство СССР р 497262, кл. В 28 В 1/54, 1976 (прототип). и ууле ОПИСАНИЕ И(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРМИРОВНОГО КИПННОГО ЛИтЬя, включающийустановку металлической арматурыв Форму, нагревание арматуры, запнение Формы расплавом, затвердевание, кристаллизацию и отжиг отливки, о. т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью устранения усадки, повышения качества и сниженияпроизводственного брака иэделий,до установки металлическую арматунагревают до 600-800 С, а уставовее.осуществлнют через 1-10 мин"позаполнения Формы расплавом.Изобретение относится к камнелитейному производству, и может бытьиспользовано при массовом изготовлении простых и фасонных камнелитых изделий,Известен способ упрочнения литья:за счет армирования отливок. Дляэтого в литейную форму устанавлива"ют металлический каркас из стальнойпроволоки. Иногда для этой цели ис.пользуют металлические закладныедетали, После установки арматурыформу заполняют расплавом. Затвер"девшую отливку извлекают из формыи подвергают кристаллизации и отжигу в термической печи 1 1 1.Однако при использовании арматурыс обычной температурой возникаютнапряжения на границе соприкосновения расплава с холодным металлом.Размер напряжений возрастает впроцессе .затвердевания отливки в результате,имеющейся значительной раз"ницы в величине, коэффициентов линейного термического расширения металла, который используется в качестве арматуры, и каменного литья. Этоприводит к появлению многочисленных микро- и макротрещин в отливках, снижая их прочность,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ получения армированного каменноголитья, по которому, с целью уменьшения внутренних напряжений в зонесоприкосновения расплава с арматурой,форму сарматурой подвергают нагреву,на арматуру наносят слой материала снизкой теплопроводностьЪ, затемпроизводят заливку расплава и мед"ленное его охлаждение. Материалом снизкой.еплопроводностью, наносимымна арматуру, может служить стеклоткань.Нагрев Форм и арматуры перед заливкой расплава уменьшает склонность к образованию трещин 121,Однако одновременный нагрев Формы и арматуры, устанавливаемой вформу до заполнения ее расплавом,приводит к деформированию и дажеразрушению песочных Форм и к искривлению арматуры. ПересушеннаяФорма теряет прочность и при заполнении расплавом происходит обрушивание Формовочной смеси. Образу ется брак на отливках, называемыйфзасоромф.Кроме того, в случае получения Фасонных, крупногабаритныхотливок не устраняется усадка призатвердевании расплава. Отливка,имеющая усадочные раковины и пористость, является гаэопроницаемойи характеризуется пониженной прочностью. При работе таких изделий вгазонасыщенных агрегатах возможнаутечка газов и паров, особенно нежелательная в случае, например, 1 О агрессивных хлорицов или Фторидов.Цель данного изобретения - устранение усадки, улучшение качестваи снижение производственного бракаизделий.15 Указанная цель достигаетсятем, что согласно способу получения армированного каменного литья,включающему установку металлической арматуры в Форму, нагреваниеарматуры, заполнение формы расплавом, затвердевание, кристаллизациюи отжиг отливки, до установки металлическую арматуру нагревают доб 00-800 С, а установку ее осуществляют через 1-10 мин после запол"нения формы расплавом.Сущность способа состоит в том,что металлическую арматуру вводятв форму после заполнения ее расплавом. Для более эффективногопротекания процесса устраненияпустот и усадочных раковин арматуру, вводят не сразу после заполнения Формы, а через некоторое время.В течение этого времени происходит 35 охлаждение расплава, образуютсяусадочные полости и Формируетсянаружная кристаллическая корочка.отливки. При введении арматуры частьрасплава, который в центральных зо О нах отливки еще находится в жидкомсостоянии, вытесняется н заполняетобразовавшиеся за время выдержкиполости и пустоты. Это способствуетуплотнению изделия, устранению уса дочных раковин и пустот. Образовавшаяся за время выдержки наружнаякорочка препятствует деформации отливок, возможной в момент вводаарматуры. В результате повышаетсякачество производимых изделий иснижается производственный брак.В табл, 1 представлены параметры технологического процесса армирования каменного литья, в табл,2данные, характеризующие каменное.литье, согласно предлагаемомуи известным способам.1033330 Таблица 1,1 Г 1 Г усадка отсутствует Происходитдеформацияарматуры. В отливке имеются усадочные. раковины и поры. Опуститьарматуруне представляетсявозможным,Отливка деформируется. Таблица 2 Наличие усадочных раковин,пустот,пористости Способ Усадочные раковины,пористостьи пустоты отсутствуют. Плотное сцепление каменного литья с арматурой, Брак в виде трещин, посечек и засора в этой зоне отсутствует.г Брак по усадке изасору отсутствует. Нет брака повключениям. Предлагаемый Иестами имеется засор в зоне соприкосновения рас.плава с арматурой.Наблюдаются трещины, арматура свободно извлекаетсяиэ отливки Имеется брак .овключениям местами расплавившейсястеклоткани, атакже эасоры формовечной смесью,Имеется усадкав виде раковини пустот Известный 1ратуры или заливке, массы и.конфигурации отливки. При выдержке, превышающей 10 миннеэависимо от конфигурации и массы отливки, а также температуры расплава, опустить арма туру внутрь отливки без ее раэру щения не представляется возможнымиэ-за высокой вязкости затвердевающегр расплава и большой толщины корочки затвердевшего материала, образующейся на литейной поверх О ности изделия, Выдержка менее 1 миние дает заметного эффекта из-за малого времени протекания процесса эатвердевания расплава, за которое не успевают сформироваться усадочные раковины и полости. Продолжительность выдержки отливки в форме до введения арматуры, мии Устранению усадки и трещин в изделиях способствует нагрев металлической арматуры. Так как арматуру погружают в расплав, а не вводят в холодную форму, ее достаточно нагревать до 600-800 фС, а не подвергать прокаливанию до более высоких . значений температуры, как это требуется в случае установки арматуры до заполнения формы расплавом.Продолжительность выдержки до введения арматуры внутрь отливки должна составлять. 1-10 мин в зависимости.от габаритов и сечения изделий. Время задержки определяет ся скоростью затвердевания расплава, которая зависит от его темпеТемпература нагрева арматурыперед введением ее в форму, С 500 600 700 300 900 На гра- Засора и трещин нанице границе арматусопри- ра - каменноекоснове- литье нет.ния расплава сарматурой образует-.ся эасори трещины,чтоявляетсябраком,Характеристика эонысоприкосновения Наличие и харак.каменного литья с тер бракаарматурой1033330 Составитель А,ЗаславскаяРедактор С.Лнсина Техред М.Тепер Корректор В,Гирняк Заказ 5528/16 Тираж 589 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 П р и м е р. Способ реализуется при изготовлении чехлов термопар, предназначенных для замера температуры в агрегатах титаномагниевого производства. Для этого на формо-. вочном плацу, готовят песочно-глинистую форму по деревянной модели, Затем в форму заливают расплав и выдержйвают его в течение 5 мин для протекания процессов эатвердевания и образования усадочных раковин 0 и полостей. После выдержки пробивают литейную корочку и специальным устройством внутрь отливки ( длина ее 1300 мм, а наружный диаметр 70 мм ) опускают нагретую до 700 фС 5 металлическую трубу, служащую армирующим элементом иэделия, к которой приварены металлические отростки.При опускании трубы, осуществляемом по центральной вертикальной оси иэ О релня, происходит вытеснение части расплава, который в центре отливки к этому моменту еще находится в жид. ком состоянии. Вытесненный арматурой расплав заполняет образовавшиеся за время затвердевания отливки, раковины и пустоты, повышая плотность, прочность и долговечность работы изделия в условиях воздействия агрессивного расплава смеси хлоридных солей.фОтливку вместе с армирующим элементом выдерживают в форме до полного затвердевания, а затем после извлечения иэ формы, помещают в термическую печь для кристаллизации и отжига.Изготовленные таким способом,иэделия не имеют пустот и раковин. Брак отливок по сколам, трещинам и усадке снижается на 70-80. В 1,5 раза возрастает прочность сцепления арматуры с материалом отливки. Повышается стойкость иэделий в условиях эксплуатации до 1,5-2 месяца вместо 2-3 недель.