Спосіб відцентрового литва

Изобретение относится к литейному производству, а именно, к способам центробежного литья цилиндрических, биметаллических заготовок. Известен способ центробежного литья, включающий подачу во вращающуюся металлическую форму сыпучего материала, например песка, и последующую заливку металла (Юдин СБ. и др. Центробежное литье. М., Машгиз., 1972). Недостаток этого способа заключается в том, что в наружном слое отливки образуется большое скопление неметаллических включений вследствие взаимодействия песка с жидким металлом, дефектный слой отливки удаляют механическим способом. Известен также способ центробежного литья, при котором футеровка изложницы осуществляется жидким шлаком, подаваемым на вращающуюся металлическую форму (авт. св. СССР по заявке № 2457545/22-02, кл. В 22 D 13/00, 1977). Недостатком данного способа является затрудненное извлечение отливки из изложницы и образование трещин в отливках из-за высокой теплопроводности шлакового слоя. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является "Способ центробежного литья" (по авт. св. СССР № 777980, кл. В 22 D 13/00, от 05.01,83). На поверхность вращающейся металлической формы подают порцию сыпучего материала, затем заливают шлак и дают возможность ему затвердеть. После этого в форму заливают металл. Таким образом, перед заливкой металла в форме создается двойной слой, состоящий из сыпучего и плотного материала. Недостаток данного способа заключается в том, что при заливке больших масс расплава шлак расплавляется, происходит его замешивание в металл отливки. В основу изобретения поставлена задача повышения качества отливки путем повышения размерной точности и чистоты поверхности, в результате чего уменьшаются припуски на механическую обработку. Сущность заключается в том, что по предлагаемому способу на внутреннюю поверхность вращаемой изложницы подается сыпучий материал фракцией 1-2 мм, а затем подачу шлака осуществляют в смеси с сыпучим материалом в мелкодисперсном состоянии в количестве 3-5 % от общего количества смеси, с последующим нагревом до температуры 0,9-1,2 температуры плавления стеклообразующей фазы шлака. Засыпку сыпучего материала крупной фракции 1-2 мм применяют для лучшего извлечения длинномерной заготовки из изложницы. Если фракция сыпучего материала менее 1 мм, то не обеспечивается достаточная газопроницаемость слоя. Если фракция более 2 мм, то не обеспечивается равномерность слоя по внутренней поверхности изложницы. Второй слой состоит из смеси шлака и сыпучего материала для снижения расхода шлака. Если шлака в смеси менее 3%, то слой имеет недостаточную прочность. Если шлака в смеси более 15%, то слой имеет низкую огнеупорность. Смесь второго слоя засыпают в мелкодисперсном состоянии для равномерного его распределения по поверхности первого слоя, т.к. в жидком состоянии его свободная заливка не возможна. Смесь второго слоя подвергают нагреву для получения его глянцевой поверхности и связывания частиц огнеупорной основы шлака, что предотвращает разрыв слоя, его замешивание в жидкий металл и обеспечивает получение металла отливки без крупных неметаллических включений, а также необходимой размерной точности центробежнолитой заготовки. Если смесь нагреть до температуры менее 0,9 температуры плавления стеклообразующей фазы шлака, то происходит растрескивание слоя, что приводит к образованию дефектов поверхности отливки. Если смесь нагреть до температуры более 1,2 температуры плавления стеклообразующей фазы шлака, то происходит размыв шлаковой корочки заливаемым металлом. Пример конкретного выполнения. В идентичных условиях Никопольского южнотрубного завода был проведен сопоставительный анализ предлагаемого способа и способа-прототипа. На центробежной машине с горизонтальной осью вращения отливали биметаллические заготовки размерами: наружный диаметр 330 мм, длина 3600 мм, диаметр внутреннего отверстия 180 мм. По способу-прототипу во вращающуюся изложницу было равномерно засыпано 85 кг сухого песка, потом заливали расплавленный шлак АНФ-6, при достижении шлаковой корочкой температуры 950°С, а изложницу заливали расплавленную сталь. По заявляемому способу во вращающуюся изложницу равномерно засыпали сыпучий материал соответственно фракциями 1,0; 1,5; 2,0 мм; затем подавали синтетический шлак в смеси с сыпучим материалом в мелкодисперсном состоянии в количестве соответственно 3,10 и 15% от общего количества смеси. Затем полученный слой нагревали до температур 0,9; 1,1; 1,2 температуры плавления стеклообразующей фазы шлака и заливали металл. Исследовали наружную поверхность полученных заготовок и получили следующие результаты. На заготовке отлитой по способу-прототипу наблюдались шлаковые засоры на наружной поверхности. Заготовки, полученные по заявляемому способу, имели гладкую поверхность и требовали лишь минимальной механической обработки для получения требуемых размеров. Исходя из этого можно утверждать, что предлагаемый способ центробежного литья позволяет повысить качество отливок и уменьшить припуски на механическую обработку.