Смесь для изготовления вставок, используемых при локальном легировании отливок

и 876250 ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическиеРеспублик(51)М, Кл,В 22 С 1/040 В 22 0 27720 с присоединением заявкиГосударственный комитет СССР(23) П риоритет Опубликовано 30.10.81. Бюллетень40 ао делам изобретений н вткрцтнй(53) УЛ,К 621, .742.44(088.8) Дата опубликования описания 30.10.81 72) Авторы изобретени А. Кириевский, А.В. Аленкевич, В.А. ЛютыМ. Винарский, А.А, Швыдкий, Г.В. Мухопади П.Л. Зелепукин 71) Заявител Институт проблем лить раинской ССР Ц цц 4) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВСТАВОК, ИСПОЛЬ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ ЛЕГИРОВАНИИ ОТЛИВОК тавку металл лег носимые на повер Изобретение относится к черной металлургии, в частности к литейному производству и может быть использовано при изготовлении отливок, работающих в условиях абразивного истирания.Известны составы смесей для обра 5 зования износостойкого локального объема или тонкого поверхностного слоя отливки, состоящие из дробленного феррохрома на связке из жидкого стек 10 ла для изготовления вставок и устанав" ливаемых в полости формы 1 1 .Известны составы из легирующих материалов и связующего, наносимых на поверхность формы в виде краскиЯ,15Однако помещаемые внутрь формы вставки при заполнении ее жидким ме-элемента,ормы специ е ость и металла бразуют и й 3- мм Однако эсокой изн а смесьсостойкливок,ебестоим яются, легиающий вставе не обеспеч сти рабоче кроме тог яют лишьносост ерхност ть,повышение изн ет высокуюЦель изо состойкости вок и умень ма металла ретения рабочей ение се льным колиоверхности отлистоимости .смеси,еством переходящего в окруж таллом полностью раство руя определенный (окруж ку) объем металла, позв незначительно повысить. кость обработанного объ Это объясняется незначи альные краски легируют слона глубину до 1-2 мм или озносостойкий пригар толщино 5 неспособные в значительной степени противостоять абразивному истиранию по сравнению с основным металлом.Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по достигаемому. эффекту и технической сущности является смесь для изготовления вставок, используемых при локальном легировании, включатощая феррохром, жидкое стекло и пенополистирол при заданном соотношении ингредиентов 1.3 1.30 Поставленная цель .достигается тем, что смесь дополнительно содержит, золу топок .парогенераторов и кварцевый песок при следующем соотношении ингредиентов, вес,Х:Пенополистирол 1,5-5,0Жидкое стекло 6,5-2,5Зола топок.парогенераторов 40"20Кварцевый песок 20-10 0Феррохром . . . ОстальноеФеррохром используется в качестве легирующего сплава и имеет размер, фракций 0,5-1,0 мм. Ои создает в комплексе с золой топок парогенераторов 15 и кварцевым песком необходийую износостойкость спеченного конгломерата. Оптимальное количество феррохрома составляет 32-67 вес.ЖКоличество феррохрома ниже 323 не обеспечивает не обходимого легирования .окружающего вставку-стержень металла, Количество феррохрома вьппе верхнего предела обусловлено неспекаемостью смеси в кон гломерат, хотя объемное легирование . 5 металла обеспечивается .(в количестве до 3,4 Х хрома в окружающих слоях металла).Введение пеиополистирола обусловлено необходимостью образования во вставке-стержне при прокалке полостей, заполняемых металлом.Оптимальным количеством пенополистирола является 1,5-5,0 Е. Большее количество вводимого наполнителя отрицательно сказывается на прочности вставки-стержня. Ввод вЬпкигаемого наполнителя в количестве менее 0,53 не обеспечивает образования необходимого количества полостей, .заполняемых жидким металлом. Зола топок парогене" раторов в пределах 40-20 вес.7 обеспечивает необходимую спекаемость износостойкого .слоя под воздействием вы.сокой температуры залитого металла.45 Температура плавления золы согласно ГОСТ 2057-49 составляет 1 175-1400 фС, поэтому под воздействием жидкого и кристаллизующегося металла этот материал размягчается и. расплавляется, связывая гранулы феррохрома и кварцевого песка в единый конгломерат, обладающий высокой износостойкостью в условиях абразивного натирания Содержание золы вне заявляемых пределов, как установлено экспериментально, не обеспечивает необходимой износо-. стойкости конгломерата в связи с выкрашиванием гранулометрических со,ставляющих.Жидкое стекло предназначено для обеспечения необходимой прочности вставок-стержней, При вводе значительного суммарного количества 603 золы и кварцевого песка вводят до 6,5 Е связующего, которое вполне обес печивает необходимую прочность вставок. Большее количество связующего расходовать неэкономично. Связующее в количестве ниже 2,57. не обеспечивает должной прочности вставки.Исследование пригодности предлагаемого состава смеси для образования внутреннего износостойкого слоя проводились на отливках из стали 110 Г 13 Л размером 100 х 300 ч 600 мм 3. В соответствии с йредлагаемым и известным составами смеси для образования износостойкого слоя изготовляли стержни-вставки размером 100 х Х 100 мм толщиной 8,0 и 12,0 мм в пресс-формах, продували углекислым газоми прокаливали в нагревательной печи при 280-320 С.Вставки-стержни устанавливали в полости формы на расстоянии 10,0 мм от поверхности формы, .Заливку сталиф осуществляли при температуре 1480 С. Заготовки подвергали закЖже. Из отливок вырезали образцы и определяли качество спекшегося слоя и относительную износостойкость по сравнению ео сталью Ст 3 в условиях абразивного изнашивания.В табл. 1 и 2 приведены составы и своиства смесей.876250 6ТаблицаСоставы смесей, в вес.й1 2 Ингредиенты 1 1 5 6 (известный) 3 4 Легирующий сплав феррохром ФХ 015 28 32 45 67 75 96,9 Выжигаемый наполкитель-пенополистирол ПС2,0 1,5 1,0 0,5 0,2 0,6 Шлак топок парогенераторов 47 40 25 20 14,8 35 20 15 10 КварцевыйпесокКРК 4,0 2,5 2,0 2,5 СостаЬы Качество .вставки или износостойкоОтносительная износостоикость(по сравнению состалью Ст. 3) го слоя спеченного конгломерата Вставки разрушаются 12 2 Прочный, спекшийся 12 8-9 Прочный, спекшийся 12 Прочный, спекшийся 12 Непрочный 12 Вставка раствориласьИзвестный 5-6,5 составы 2-5), по,сравнению с составами, выходящими из заявляемых пре делов (табл. 1 и 2, составы 1,5).Вставка, изготовленная из извест.- ного состава .(табл. 1, состав 6), растворилась полностью. В участке. Связующее вещест,45- во (жидкое стекло, 1,5 уд. вес)г/см 6,5 Из таблиц следует, что наиболее высокая износостойкость и прочность износостойкого спеченного конгломерата обеспечивается при изготовлении вставок-стержней из составов смесей заявляемых пределов (табл. 1 и 2,4-5,58,5-9,5 10-11 9,5-118,3-9,510,5-11,52,5-3,52,7-3,587625 Формула изобретения 15 Составитель И. Гончарук Техред А,Савка Корректор В Синицкая Редактор А. Власенко Ме Тираж 872 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 9141/9 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 елегирования получен износостойкий слой с содержанием хрома 3,1-3,4 Й. Износостойкость этого слоя ниже. в 1,5 2 раза износостойкости слоя, созданного смесью заявляемых пределов (табл, 2, состав 6),Как следует из табл. 1, ввод 20- 403 эолы и 10-203 кварцевого песка позволяет. снизить количество ферро хрома во вставке .на 31-67% и соот 10 ветственно на указанные пуоцентные пределы снизится стоимость смеси. Смесь для изготовления вставок, используемых при локальном легированни отливок, включающая феррохром, жидкое стекло и пенополистирол о т - щ л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения износостойкости рабо 0 8чей поверхности отливок, уменьшения ее себестоимости, смесь дополннтельно содержит золу топок парогенератора и кварцевый песок при следующем соот.- ношении ингредиентов, вес. :Пенополистнрол . 1,5-5,.0Жидкое стекло 6,5-2,5Зола топок парогенераторов 40-20Кварцевый песок 20-10Феррохром ОстальноеИсточники. информации, принятые во внимание при экспертизе1, Болотов А.Н. Исследование локального объемного легирования стальных отливок. Автореф.,дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук, 1974.2. Черкасов Л.Н. и др. Сборник трудов Челябинского политехнического института, В 155, 1975, с, 182-187.3. Болотов А,Н,. - "Литейное производство", 1965,. У 8, с, 33-34.