Литниковая система

(19) Ъюффф (И): 8 ЩВ 2 ИЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕЛЬСТВУ О Н ТОРСИОМУ чаюю повыческихреакцивид равно еннойс отре еках, Ю.В.МиВ.Ф.ДурандинТрудовогохнический тельство СССР-1.2 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(54)(57) ЛИТНИКОВАЯ СИСТчаюшая стояк, литниковые кционную камеру, о т л и я с я тем, что, с цель ия равномерности механи йств чугуна в отливках,ая камера в плане имеет ренной трапеции, направл ьшим основанием к стояку ением оснований и высоты 1,5-2,0: (1,5-2,0), а в плоскости - вид прямоуг пеции, направленной мень анием к стояку и между меньшим осн и бок овой стороншен сво онн бед мен нош 11(,йИзобретение относится к литейномупроизводству, а именно к литниковым системам для высокопрочногочугуна с шаровидным графитом и может быть широко использовано в автотракторостроении.Известны литниковые системы длявнутриформенного модифицированиячугуна в литейной форме, включающиестояк, реакционную камеру и литниковые каналы 1,10Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности являетсялитниковая система, включающая стояк,литниковые каналы и реакционнуюкамеру в виде параллелепипеда. 15Известная литниковая система удовлетворительно зарекомендовала себя примассовок производстве машиностроительных отливок металлоемкостью 20100 кг 2 . 20Недостатком известной литниковойсистемы является неполное растворениемодификатора. При применении литниковых систем с таким типом. реакционных камер, в углу между плоскостью камеры и боковой плоскостью, расположенной со стороны подвода расплава, образуется так называемая "мертвая зона", в которой остается непровзаимодействовавший модификатор. Причем, высота нерастворенного слояубывает по длине камеры в сторонувыходного канала. Аналогичное явление неравномерности растворения модификатора обнаружено и в плане реакционной камеры,т,е.в углах камеры со стороны, прилегающей к входному отверстию.Наличпе "мертвых зон" в реакционной камере вызвано нерациональной ее конструкцией с точки зрения гидродинамики. Неполное и неравномерное раство рение модификатора в процессе заливки вызывает неравномерность механических свойств отливок, особенно изготав.ливаекых в многоместных формах,На размеры "мертвых зон" существенное влияние оказывают такие факторы,как температура заливки и фракционный состав модификатора. Увеличениетемпературы заливки и фракционногосостава кодификатора приводит к болеебыстрому растворению модификатора,и следовательно к некоторому уменьшению "мертвых зон". Однако полностьюих устранить не удается изменениемуказанных технологических параметров.55Цель изобретения -повышение равно.мерности механических свойств чугуна в отливках,Указанная цель достигается тем, что в литниковой системе, включающей 60 стояк, литниковые каналы и реакционную камеру, последняя имеет в плане вид равнобедренной трапеции, направленной меньшим основанием к стояку, с соотношением оснований и высоты 1:(1,5-2,0):(1,5-2,0), а в вертикальной плоскости - вид прямоугольной трапеции, направленной меньшим основанием к .стояку и имеющей между меньшим основанием и боковой сторонойугол 105-120.На фиг.1 изображена литниковая система, вид спереди, на фиг.2 - то же, вид в плане.Стояк 1 соединен с реакционной камерой 2 литниковым каналом 3, а литниковый канал 4 соединяет реакционную камеру с отливкой. Благодаря применению реакционной камеры предлагаемой конструкции, в которой исключается образование "мертвых эон", обеспечивается повышение степеии усвоения модификатора за счет более полного и равномерного его растворения, а также равномерность механических ,свойств по всему сечению отливки.П р и м е р. Форма и соотношение размеров реакционной камерЫ отрабатываются экспериментально. Для получения сравнительных результатов используется модельная оснастка, позволяющая останавливать процесс модифицирования в произвольный момант времени с последующим изучением реакционной камеры, Изучение реакционных камерпроводится по методике, позволяющейопределять количестварастворившегосяи нерастворившегося в,ней.модификатора и равномерность его распределенияв отливе. Равномерность распределениямодифицирующих элементов магнияи кремния) оценивается путем проведения спектрального анализа в различных сечениях отливок.. Для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом иэ исходного расплава, содержащего, %:3,6 углерода," 1,7 крЬмния, 0,55 марганца, 0,04 серы и 0,08 хрома,используют железо-кремний-магниевуюлигатуру (7,0 магния) в количестве15 Ъ от металлоемкости форкы. Заливка проводится при 1360-1320 оС и использованием модификатора фракционного состава 3-8 мм,В таблице представлены результаты испытаний.Из полученных результатов видно,что предлагаемая литниковай система обеспечивает полное растворениемодификатора, а также более равномерное распределение модифицирующихэлементов и механических свойствв отливке.Отношение размеров реакционнойкамеры в плане (меньшего основанияк большему основанию и высоте) ог-.раничено с одной стороны значениями 1:2,0:2,0,так как при дальнейшем увеличении размеров уменьшается равномерность распределения модифицирующих элементов в отливке. Приэтом, вследствие увеличения площа1060296 Значениеуглами Колебанияхимическогосоставав различных частях отливки, МКЪ Соот ношениеразмеров реакционнойкамеры впланеа:вас) Количествонераство-"рившегосямодификатора, Ъ б Н/мм Известная 1:1:1 32 1320 90 1:1:1 1360 21 90 1320 1:1,5:1,5 110 1 з 1,7:1,7 110 1:2:2 110 1:2;5:2,5 110 0,032-0,051 380-580 Предла- гаемая 0,036-0,048 400-530 1:1,5:1,5 110 1:1,7:1,7 110 1360 О, 038-0,042 500-530 1:2:2 110 1:2,5:2,5 110 1;1,7:1,7 120 1320 110 110 105 1360 1:1,7:1,7 120 110 105 ди реакционной камеры и уменьшенияее высоты, первые порции металлаперемодифицированы, а последующие -недомодифицированы ввиду нехваткимодификатора. С другой стороны имеет место ограничение отношения размеров реакционной камеры в планезначениями 1:1,5:1,5, так как придальнейшем уменьшении размеров необеспечивается полное растворениемодификатора. В вертикальной плоскости реакционная камера, выполненная в виде прямоугольной трапеции,имеет между меньшим основанием ибоковой стороной угол 105-120 таккак меньшие значения этого угла Вид литни- Температураковой сис- заливки, Сотемы приводят к сохранению "мертвых зон"в реакционной камере, а большие - кнеравномерному распределению модифицирующих элементов между начальными и конечными порциями расплава чугуна.Оптимальное соотношение размеровреакционной камеры (а:в:с 1 и углаК составляют:при 1 с; 1320 С; а;в,с = 1:2:2, 10 угол а . = 120при 1 б 1360 С; а;вфс = 1:1,7:1,7,угол с = 11 Ф .Ожидаемый экономический эффект отвнедрения изобретения составляет 15 .16 тыс. руб. в год. 0,026-0,061 280-420 0,035-0,065 320-520 0,031-0,058 370-570 0,035-0,047 380-510 0,039-0,042 480-530 0,027-0,060 340-550 0,025-0,061 300-540 0,037-0,043 500-530 0,035-0,047 380-510 0,031-0,053 360-480 0,037-0,045 380-520 0,038-0,042 500-530 0,037"0,046 360-540Зака ППП фПатент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 фил 18/9 ВНИИПИ Гос по делам и 113035, Мо краж 813дарственногообретений иква, Ж, Р Подписноекомитета СССРткрытийушская наб., д. 4/