Способ центробежного литья биметаллических валов

,14 796 22 0 13 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВУ Н УСС ССР74.Я БИшиберноеталлих валов качеств ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Институт проблем литья А(54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВАЛОВ(5 Изобретение относится кму производству, в частностилогии центробежного литья бимческих прокатных и каландровьЦель изобретения - повышение валов, достигается за счет повышениятрещиноустойчивости слоев и пластических свойств внутреннего слоя, Способ заключается в том, что во вращающуюся вокруг горизонтальной оси форму последовательно заливают металлынаружного и внутреннего слоев, причемодновременно подают железный порошокв количестве 3-4 а от массы вала, причем 5-107 от массы порошка подают призаливке наружного слоя, а остальное -при заливке внутреннего слоя. Внутренний слой заливают двумя порциями. Призаливке его первой порции в металлподают флюс. Затем форму поворачивают и заливают вторую порцию, с которой подают железный порошок. 1 табл, 1419796Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии центробежного литья биметаллических прокатных и каландровых валов.Цель изобретения - повышение качества валов эа счет повышения трещиноустойчивости слоев и пластических свойств внутреннего слоя.Особенность слоя заключается в сле 10 следующем.Ввод в жидкий чугун при заливке наружного и внутреннего слоев 3"4 Х-го железного порошка от общей массы ме талла двумя порциями обеспечивает со здание дополнительных , центров кристаллизации аустенитной фазы, способствует иэмельчению зерна как в наружном, так и во внутренних слоях заготовки. Добавление железного порошка 20 в количестве 5-107 от общей его массы при заливке металла наружного слоя за счет создания дополнительных центров кристаллизации измельчает зерно матрицы, размеры дендритов уменьшаются, что способствует повышению пластичности и снижению литейных напряжений в рабочем слое и устранению трещин. Ввод оставшейся части порошка при заливке внутреннего слоя .30 снимает перегрев металла, измельчает зерно, повышает пластичность сердцевины литого вала, При этом частички железного порошка, являясь центрами кристаллизации аустенита, способствуют уменьшению выделения графита и предусадочного расширения, вследствие чего увеличивается общая величина усадки сердцевины вала, Это создает благоприятные условия для свобод ной усадки наружного слоя, что приводит к снижению напряжений в рабочем слое и устраняет образование трещин,При уменьшении общего количества вводимого железного порошка ниже ре- .45 комендуемого предела соответственно уменьшается его ввод в наружный и внутренние слои. Наружный слой затвердевает с образованием крупнокристаллической стРуктуры с низкой пластичностью, что приводит к возникновению напряжений и обраэоВанию трещин, При,подаче меньшего количества порошка во внутренние слои увеличится 1 соличество выделяемого графита, возрастает величина предусадочного расширения металла внутреннего слоя, происходит торможение усадки наружного слоя, что приводит к обраэованию трещин, ухудшается пластичность внутреннего слоя. Если общее количество порошка находится в рекомендуемых пределах, а в наружный слой добавить менее 57. от общей массы железного порошка, увеличится величинаусадки наружного слоя, что приведетк образованию трещин. При этом увеличится количество порошка, подаваемого при заливке внутреннего слоя,что отрицательно скажется на качество свариваемости слоев сердцевины иээа большого снижения температуры металла,Увеличение общего количества вводимого железного порошка выше рекомендуемого предела приводит к увеличению вводимой массы в наружный ивнутренний слои заливаемого металла.Это приводит к чрезмерному снижениютемпературы металла, Для наружногослоя это означает потерю жидкотекучести металла и возникновению дефектов наружной поверхности заготовки,Уменьшается также количество карбидовв рабочем слое, что приводит к снижению его твердости и эксплуатационных свойств вала. То же происходитесли .общее количество порошка находится в Рекомендуемых пределах, а в наружный слой добавить более 102 отобщей массы железного порошка. Вводпорошка во внутренние слои выше рекомендуемых пределов приводит к чреэмерному снижению температуры и ухудшению свариваемости сердцевины вала снаружными слоями. Одновременно увеличивается расход сердцевины вала с на-.ружными слоями, Одновременно увеличивается расход дорогостоящего железного порошка Подача флюса во время заливки первой порции металла внутреннего слоя обесиечивает его расплавление, равномерное распределение по внутренней поверхности кристаллизуюшейся заготовки и качественную свариваемосгь наружных слоев и сердцевины вала,.Подача флюса при заливке наружного слоя приводит к тому, что часть вводимого в этот слой порошка запутывается в шлаке, повышает температуру его плавления, снижает эффект воздействия на затвердевший металл, Подача флюса во время заливки второй порции металла внутреннего слоя нецелесообразна, так как не обеспечивает защиты металла1419796 Предел иности пргиЬе серны вала шка, вво О при 9 дцев т массы в ого порошка5,0 273 слмтинытрещислнтинытрещины О,5,0 7,наружных слоев ог окисления и не обеспечивает надежной свариваемости слоев,П р и м е р , Для получения двухслойного валка массой 4 т в иэложицу центробежной машины, вращающейся вокруг горизонтальной оси, заливают чу-. гун в количестве одной тонны для формирования наружного слоя (рабочего) вала, Химический состав чугуна, вес.7,1 О С 3,3; В 1 05-07; Мп 0,5; В 0,02; Р 0,4-0,5; Сг 0,5-1,0; Мо 0,4-0,5; И 1 2,0-2,5. При заливке чугуна рабочего наружного слоя в заливочную чашу дозатором подают 6-16 кг железного порошка, общая масса вводимого порошка составляет 120-160 кг (3-47. массы валка). Подачу порошка распределяют равномерно на весь период заливки рабочего слоя. После эатвердева 20 ния 3/4 толщины залитого слоя производят заливку первой порции металла внутреннего слоя, содержащего 2,7- 32 Х С 10-157 для формирования переходного слоя. При заливке первой 25 порции металла внутреннего слоя в заливочную чашу дозатором подают измельченную фракцию защитного флюса, После эатвердевания залитого металла температура на внутренней поверхности за готовки должна быть в пределах 950- 1050 С, Изложницу центробежной машины устанавливают в вертикальное положение (без вращения) и производят заливку второй порции металла внутреннего слоя с одновременной подачей на струю металла оставшейся части железного порошка (104-154 кг). Для устранения образования усадочной раковины в верхней части вала производят периодичес кую подпитку путем добавления жидкого металла в верхнюю часть формы, вала,В таблице представлены результаты отливки опытных валовПрименение предлагаемого способа получения прокатных и каландровых валов по сравнению с прототипом позволяет за счет измельчения структуры, уменьшения величины усадки наружного слоя на 907. повысить трещиноустойчивость валов и на 257. повысить пластичность внутреннего слоя. Формула изобретенияСпособ центробежного литья биметаллических валов, включающий Последова тельную заливку во вращающуюся вокруг горизонтальной оси форму металлов наружного и внутреннего слоя, одновременную подачу флюса при заливке наруж ного слоя, поворот формы в вертикаль" ное положение после заливки части металла внутреннего слоя и заливку оставшейся части металла внутреннегослоя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества валовза счет повышения трещиноустойчивостислоев и пластических свойств внутреннего слоя, одновременно с заливкойметаллов осуществляют подачу железногопорошка в количестве 3-4 Х от массы вала, причем 5-1 ОХ от массы вводимогопорошка подают при заливке наружногослоя, а остальное при заливке частивнутреннего заливаемого в вертикальном положении формы, причем флюс подают с частью внутреннего металла, заливаемого при горизонтальном положении формы,1419796 Продолжение таблицы 274 90,0 0,0 271 ТрещиныНеслнтнны,трещины 4,5 270 10,5 277 95,0 а,о 5,0 276 7,5 275 10,0 272 95,5 4,5 89,5 271 10,5 235 5,0 2,5 234 233 10,0 234 4,5 95,5 10,5 89,5 220 Неслнтнны, трещины 4,5 5,0 95 0 245 Неслнтнны,трещинынесварнваемость 92,5 244 7,5фИю 10,0 90,0 243 4,5 90,0 243 89,5 10,5 232 Составитель Е,ИванькоТехред А. Кравчук Корректор М.Максимишинец Редактор Т,Парфенова Заказ 4273/14 Тираж 741 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035 Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5