Способ центробежного литья биметаллических труб

Сфвз Севетскни Социалистических РеслубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ о 1789224(22) Заявлено 270778 (21) 2649860/22-02с присоединением заявки йо(51)М. Кл. В 22 0 13/00 Государственный комитет СССР по деаам . изобретений н открытий(54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБвес металла наружногослоя, кг;нес металла внутреннегслоя кг; де Я Изобретение относится к литейномупроизводству, н частности к центробежному литью и может быть использонано при отливке биметаллических трубсо слоями, содержацими однородныеэлементы,Известен способ изготовления биметаллических труб методом центробежного литья, заключающийся в том,что после заливки первого металла,на его понерхность подают жидкийсинтетический шлак и при достиженииметаллом наружного слоя температурысоединения заливают металл второгослоя 11 .Недостатком этого способа является низкая прочность соединения металлов иэ-за загрязнения зоны соединения металлов шлаковыми включениями.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ центробежного литья биметаллических трубчатых изделий, которыйпозволяет получить прочное соединение металлов, включающий последовательную заливку внутреннего слоя металла на незатвердевший наружный,Причем заливку металла внутреннегослоя осуществляют при постояннойскорости вращения йэложницы 21. Однако этот спосоо не позволяетполучить биметаллические трубчатые изделия с заданным химсоставом внутреннего слоя, так как при его использовании образуется эона из смеси двух металлов, составляющая 10-15 т, по толщине стенки внутреннего слоя металла.Цель изобретения - повышение ка 10 честна труб и получение заданногохимического состава внутреннего слоя.Поставленная цель достигается тем,что н известном способе центробежного литья биметаллических труб на не- затвердевший наружный слой для внутреннего слоя заливают металл, имеющий содержание элементов, однородных с элементами наружного слоя, меньше на величину, определяемую от ношением1 О 25 30 О - количество жидкой фазы металла наружного слоя,;Ь - содержание элемента в металле наружного слоя,%,На чертеже схематически показано осуществление предлагаемого способа.Предлагаемый способ центробежного литья биметаллических труб состоит из последовательной заливки металлов наружного 1 и внутреннего 2 слоев во вращающуюся изложницу 3 центробежной машины, Заливку металла внутреннего слоя проводят на 5-50 незатвердев-. ший металл наружного слоя,Учитывая особенности данного способа нроиэводствабиметаллических труб, для получения металла внутреннего слоя с заданным химическим составом и служебными свойствами пред лагается расчетный объем второго металла и его химический состав заливать с учетом количества жидкой фазы металла наружного слоя. В процессе заливки второго металла происходит смешивание его с оставшейся жидкой частью 4 металла наружного слоя и его усреднение по химическому составу. Для полного перемешивания металлов и получения однородной структуры по сечению металл внутреннего слоя необходимо заливать при увеличении скорости вращения изложницы в 1, 2 и более раз, чем первый металл, так как изменение гидродинамического состояния системы способствует перемешиванию жидких объемов метаЛла.Предлагаемый способ опробован при изготовлении биметаллических заготовок иэ сочетания сталей Х 12+углеродистая низколегированная сталь размером Ф 165 х(26+24)х 3560 мм для последующего их прессования в прутки для пальцевгусениц трактора. Химичес и) кий состав сталей готового изделия Приведен в таблице,Отливку производят на машине с горизонтальной осью вращения. Время разрыва между началом заливки стали Х 12 и началом заливки металла внутрен- него слоя расчитывается по методике К.У. Цветненкои уточняется по записям кривых кристаллизации и охлаждения отливки; из стали Х 12 составляет для данного размера 140 с. Заливку 50 второго металла производят с учетом смешивания ажидкого металла наружного слоя. Вес металла наружного слоя стали Х 12 Я - 320 кг и вес металла внутреннего слоя с учетом смешивания его с вметалла наружного слоя составляет Я - 190 кг. Содержание основных химических элементов в металле внутреннего слоя задаваемого на выплавку рассчитывается с учетом получения их из металла наружного слоя при смешивании, количество которых определяется по указанному соотношению, В данном случае металл внутреннего слоя при смешивании получает С - 0,30, % 0,036, Мп - 0,06 .и Сг - 1,76(Х). Следовательно, для получения в готовом иэделии металла внутреннего слоя с содержанием основных химических элементов в пределах, указанных в таблице, на выплавку задают металл с содержанием С - (0,32 - 0,40), Ъ(О, 17 - 0,37), Мп - (0,50 - 0,80) и Сг - не более 0,4.Заливку стали Х 12 производят при скорости вращения изложницы 1100 об/мин, а с началом заливки металла внутреннего слоя скорость вращения изложницы повышают до 1350-1400 об/мин.Контроль качества отлитой партии биметаллических заготовок под прессование показывает, что химический состав внутреннего слоя металла находится в задаваемом интервале, т. е. в пределах, укаэанных в таблице. Распределение элементов по толщине стенки равномерное, при хорошем качестве соединения слоев металла. При применении же известного способа химический состав металла внутреннего слоя значительно отличается от требуемого и по толщине стенки наблюдается ярко выраженная переходная эона, состоящая иэ смеси обеих металлов, ширина которой зависит от величины смешиваемых объемов металла,Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет получать биметаллические изделия с заданным химическим составом внутреннего слоя при прочном соединении слоев. Это достигается заливкой металла внутреннего слоя, состав которого определяется предлагаемым соотношением и обеспечивающим в результате смешивания с незакристаллизовавшимся металлом наружного слоя заданный химический состав внутреннего слоя.О М О О ГфЪ С)Вь1 гГ ОЪ РЪ С) 1 Ж ф 1 О РЪ О 1 сС Мффб С) ао Ф Ц СЧ Фв Ч 1 О Ф СЧ 789224 Э В ЦО 0 ю О О 6 О З О Яф1 Ш %1 О в СР Ж Ч с О ОО % О Щ Ю В 3 1 0 И,О Ц М ы О Ц в 0 3Ой Рй Ф Ж и ЦЙю Е 4 Ц Р 3789224 формула изобретения Составитель А.Минаев Редактор Г.Кацалап Техред Н.Бабурка Корректор В.Бутяга еЗаказ 8935 9 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, З-З 5, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул, Проектная,Способ центробежного литья биме.таллических труб, включающий последовательную заливку внутреннего слоя на незакристаллизовавшийся наружный слой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества труб и получения заданного химического состава, внутренний слой заливают металлом с содержанием элементов, однородных с элементами наружного слоя, меньше на величину, определяемую соотношениемц оЬО,ооД, а где Я, - вес металла наружногослоя, кг;Я - вес металла внутреннего слоя,а - количество жидкой Фазы3металла наружного слоя,ф аф - содержание элемента иметалле наружного слоя,Ъ.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ М 1558196,кл. 31 ц 13/10, 1967,2, Патент США 9 3881878, кл, 29191, 1974,