Способ получения полых слитков

%СПУБЛИК 3(Я) В 22 0 1 ОСУДАРЮТВЕИ110 ДЕЛАМ ЙСЫОНИЙЧ 1 ЛЛ 1 ЕО ГВ 6-.ТЕ 4(Н.И 1 ЖОМФ ВИВЛМЮЭ%М РЕТЕНИЯВУ,ОМИТЕТ СССРааюпв мй ю щУМЮ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС.(56) 1. Авторское свйдетельство СССРВ 89562, кл, В 22 0 7/00, 1949,2. Авторское свидетельство СССРВ 722659, кл. В 22 0 7/04,. 1977,3, Скобло С.Я Казачков .А.Слитки для крупных паКовок. М(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХСЛИТКОВ преимущественно биметалли- .ческих, включающий.установку визлож ницу полого металлического стержня и отливку слитка, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повыше.ния риквационйой н структурной однородности металла, стержень уста.навливают в верхней части слитка на уровне, равном 0,85-0,95 его высоты, при этом в период от начала заливки до истечения 0,5-0,9 времени. полно; .го затвердеванйя в металле через стержень подают инертный газ, а .перед окончанием подачи газа стер-. жень перемещают вдоль оси слитка ,до соприкосновения с вертикальным 1 фронтом кристаллизации и вмораживают его в тело слитка.1 О Изобретение относится к чернойметаллургии и может быть использовано при получении полых слиткови отливок, преимущественно большоймассы./Известен способ получения стальных заготовок для буровой стали Итруб, включающий установку по осиотливки прессованного из неметаллических материалов стержня и отливкус последующей прокаткой 13 .Недостатками известного способаявляются возможное загрязнение металла слитка частицами огнеупорногоматериала стержня, а также необходимость его последующего удаленияиэ тела отливки,Известен также способ изготовления полых заготовок, включающий установку сплошного стержня, отливкуслитка сифоном, удаление стержня ипоследующую ковку полой заготовки 23.Недостатки известного способазначительные потери металла при сифонном способе отливки, трудностипри извлечении стержня и существен-ное развитие ликвационной неоднородности в слитках большой массы.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ получения полых слитков, включающий ЗОустановку в изложницу полого металлического стержня и отливку слитка. После затвердевания стержейь,остается в слитке 13,К недостаткам данного способа 35дроизводства полых слитков следуетотнести значительное развитие ликвационной неоднородности в металле.при большой массе слитка, Крометого, известный способ довольно сложен в исполнении, так как стерженьхолодильник, вводимый внутрь трубы,состоит из четырех долевых секторов,извлекается после разливки и заменяется водоохлаждаемым холодильником.При значительных размерах стержней 45их замена и обслуживание представляет определенную сложность,Ликвационная и структурная неод"нородности, образующиеся при длительном затвердевании больших масс расплава,являются причиной ухудшениякачества и служебных характеристикметалла изделия,Цель изобретения - повышение ликвационной и структурной однородностиметалла,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения полыхслитков, преимущественно биметаллических, включающему установку в изложницу полого мвталлического стержня 60и отливку слитка, стержень устанавЛивают в верхней части слитка на уровне, равном 0,85-0,95 его высоты, приэтом в период от начала заливки доистечения 0,5-0,9 времени полного 65 затвердевания в металле через стержень подают инертный газ, а передокончаниемподачи газа стержень перемещают вдоль оси слитка до соприкосновения с вертикальным фронтомкристаллизации и вмораживают его втело слитка.Предлагаемый способ обеспечиваетполучение качественного стальногослитка с измельченной кристалличе"ской структурой беэ развитой областивнеосевой ликвации,Заглубление полого стержня ниже,чем 0,95 от высоты слитка, можетпривести к его преждевременному привариванию к нарастающему вертикальному фронту кристаллизации. Уменьшение заглубления стержня ниже 0,85нежелательно в связи с неполной обработкой металла слитка аргоном, поступающим через полый стержень. Снижение времени продувки расплава ниже0,5 от времени полного затвердеванияне позволяет достаточно эффективновоздействовать на область внеосевойликвации, а увеличение продувки свыше 0,95 может привести к эапутываниюгазовых пузырьков в теле слитка.Перед окончанием продувки стерженьперемещают под действием груза вниздо упора. Нижний открытый торец стержня при этом входит в соприкосновениес вертикальным фронтом кристаллизации, и при прекращении подачи газа жидкий. металл во внутреннюю полость стержня не поступает.:Перемещение жидкого металла, вызванное всплывающими газовыми пуэырями вызывает некоторое подплавление наружного поверхностного слоя стержня и обеспечивает в дальнейшем плотное вмораживание стержня в основной металл слитка, Соотношение параметров внутреннего диаметра отверстия в стержне к его наружному диаметру и к среднему диаметру слитка может меняться в широких пределах напри- . мер 1;(1,01-3)г(3-50).1Полученнный слиток имеет внутреннюю полость, соответствующую отверстию в стержне. Стержень может быть выполнен, как иэ металла того же химического состава, что и основной металл слитка, так и из другого, что позволяет получать биметаллические слиткиВ дальнейшем слиток после нагрева подвергают окончательной прошивке его нижней части и протяжке на оправке, При этом исключается такая трудоемкая операция ковки, как осадкаслитка,Следует также отметить, что полыеслитки, получаемые предлагаемым способом, можно испольэовать для получения трубных поковок, проталкиваяих на оправке через ряд последова"тельно уменьшающихся в диаметре колец,1071350 П р и м е р. Отливка полых слитков производится сверху из разливочного ковша через промежуточное устройство. Внутренняя полость в слитке формируется с помощью металлической трубы. Сравнительные полые слитки отливаются 5 со стационарно установленной по оси изложницы металлической трубой При отливке опытных слитков труба подвешивается по осИ изложницы в ее верхней части на различной высоте, 10 в пределах 0,85-0,95 от общей высоты внутренней полости изложницы. Одновременно с начал.м отливки в трубу сверху подается инертный газ аргон, с расходом 0,5-0,8 м /т, в течение времени, составляющего для разных слитков 0,45-0,95 от времени полной Материалвнутреннегостержня Дисперсно-кристаллическойструктуры Основнойметаллслитка уровеньустановкистержняв изложницу Времяполно"го затвердеванияслиткач-минСтепеньликвации углеродада Времяподачиинертногогаза Примечание ОХ 18 НОТ 16 ГС 1-20 0,45 (36 мин) 0,10 1,5 Единичные шнуры внецентренной ликвацииДеФектов нет 1-20 О, 5 (40 мин) О, 10 1-17 0,7(54 мин) 0,05 1-15 0,9(68 мин) 0,05 1-15 0,95(71 мин) 0,05 1-20 0,45 (36 мин), 0,10 1,3 0,85 1,08 0,95 0,91 Газовые пу"зыри 1,4 Единичные шнуры внецентренной ликвации Дефектов нет 1-20 Ос 5(40 мин) 0,05 0,90 1,3 0,7(54 мин) 0,05 0,9(68 мин) 0,05 1-17 1-15 1,2 1,0 1-15 0,95(71 мин) 0,050,95 1-20 0,5(40 мин) 0,05 0,78 Газовые пузыриДефектов нет 1,2 0,7(54 мин) 0,05. 0,9 1-15 0,9(68 мин) 0,05 . 4-10 0,90(225 мин) 0,2 0,87 1,9 Вез продув,25киаргоном ОХ 18 Н 10 Т 16 ГС(известныйспособ) кристаллизации, Отливают как обычные полые слитки, когда металл центральной трубы соответствует по химическому составу заливаемому расплаву, так и биметаллические слитки: труба- сталь ОХ 18 Н 10 Т, заливаемый металл- сталь 16 ГС.В опытных слитках, отлитых по : предлагаемому способу примерно эа 2 мин до окончания подачи газа металлическая труба подается вниз до упора под действием груза, При этом труба после небольшого смещения вниз достигает нижнего фронта кристаллизации, после чего подачу газа прекращаютВ таблице приведены результаты испытаний.1071350с 4"Ф Ф р Составитель Н. ШепитькоРедактор х. Парфенова Техред М.Тепер Корректор С. Мекала Заказ 13/б . Тираж 775 . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, У(-35, Раушская наб., д. 4/5Подино Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Полученные слиткииспользуют для производства полых поковок. Концевая обреэь с поковок удаляется газовой резкой и исследуется на наличие дефектовИсследование поковок ислитков по предлагаемому и известному 5 варианту показывает, что в опутных слитках менее развита ликвационная .неоднородность, что выражается в уменьшении коэффициента ликвации и отсутствии. шнуров.внецентренной лик-, О вации таблица), При этом также измельчается кристаллическая структура слитка, о чем можно судить по умень,шению величины дисперсности кристап-,лической структуры, характеризующейсярасстоянием между осями 1 порядкатаблица,Металл опытных слитков имеет менееразвитую ликвационную неоднородностьи более мелкую кристаллическую струк-туру, Кроме того, предлагаемый способ менее трудоейок, так как не требует дополнительных стержней холодильников. Годовой зкономический; эф-.фект от использования предлагаемоготехнического решения составляет около 50 тыс. руб.