Ливникова система для виготовлення виливків з різними структурою і властивостями з одного базового розплаву в загальній ливарній формі

1. Ливникова система для виготовлення виливків з різними структурою і властивостями з одного базового розплаву в загальній ливарній формі, що містить ливникову чашу або лійку (воронку), стояк, зумпф, розподільний канал, яка відрізняє ться тим, що наявні автономні відгалуження, в складі яких на шляху руху базового розплаву до виливка передбачені сполучні канали, шлаковловлювачі та живильники, 3 29197 змінює структур у і властивості металу в окремих виливках. Отримання різних властивостей металу в різних виливках досягається за рахунок того, що рідкий метал, що заповнює один виливок, може поступати у відповідну порожнину ливарної форми без будь-якої обробки (вихідний), тоді як порожнини ливарної форми інших виливків заповнюються через канали ливникової системи, де в окремих відгалуженнях розплав проходить внутрішньоформову обробку різними за функціональним призначенням для кожного із виливків дрібнодисперсними, зернистими, гранульованими або брикетованими модифікаторами, лігатурами або іншими добавками, розміщеними в ливарній формі в каналах ливникової системи на шляху руху рідкого металу. Різна внутрішньоформова обробка розплаву в каналах різних відгалужень ливникової системи внаслідок легуючої або модифікуючої дії добавки або окремих її компонентів (хімічних елементів або речовин), призводить до формування різної структури, а, о тже, до зміни властивостей металу, що заповнює різні виливки, завдяки чому досягається відмінність властивостей металу в різних виливках. Пропонована ливникова система може застосовуватися при виготовленні виливків, кожен або частина з яких має структур у і властивості, відмінні від інших виливків, з будь-яких сплавів з внутрішньоформовою обробкою розплаву будьякими порошкоподібними, зернистими, гранульованими або брикетованими добавками, зокрема для виробництва виливків з використанням технології графітизуючого, карбідостабілізуючого і сфероїдизуючого модифікування чавун у в ливарній формі. Суть корисної моделі ілюструють Фіг.1, 2, 3, де зображена пропонована ливникова система для отримання в разовій піщаній формі чотирьох чавунних виливків 1, 2, 3 , 4. Заливання ливарної форми здійснювали базовим (вихідним) доевтектичним чавуном, схильним до кристалізації з вибіленням відповідно до метастабільної діаграми стану залізо-цементит, через канали ливникової системи із загальними ливниковою чашею 5, стояком 6, зумпфом 7 і розподільним каналом 8 і автономними чотирма відгалуженнями, кожне з яких забезпечує підведення розплаву до кожного з чотирьох виливків. Одне відгалуження ливникової системи, яке складається із сполучного каналу 9, шлаковловлювача 10 і живильника 11, здійснювало підведення вихідного розплаву до одного із виливків 1 без будь-якої внутрішньоформеної обробки. У складі каналів інших відгалужень ливникової системи разом із сполучними каналами 12, 13, 14, шлаковловлювачами 15, 16, 17 і живильниками 18, 19, 20, на шляху руху рідкого металу передбачені проміжні реакційні камери 21, 22, 23 для розміщення зернистих модифікуючих добавок для внутрішньоформеної обробки розплаву під час заливання ливарної форми. 4 У одну з таких реакційних камер 21 поміщали карбідостабілізуючий модифікатор, в іншу 22 графітостабілізуючий модифікатор, в третю 23 сфероїдизуючий модифікатор. Як карбідостабілізуючий модифікатор використовувався ферохром ФХ200, сфероїдизуючого модифікатора - феросиліцій магнієвий сплав ФСМг7, гра фітостабілізуючого модифікатора - феросиліцій ФС75. Кількість модифікуючих добавок, що завантажувалась в реакційні камери, приймалась з розрахунку 1,5% від маси чавуну, що модифікувався. Температура заливання металу в ливарну форму складала 1400...1420°С. Базовий (вихідний) чавун доевтектичного складу (2,6...3,0% С; 0,5...0,9% Si; 0,4...0,6% Мn; 0,040% Р; 0,020% S) виплавляли в індукційній печі типа ІСТ-0016. Заливання ливарної форми здійснювали ручним розливним ковшем конічного типу. Виливки 1, 2, 3, 4 тверднули і охолоджувалися в ливарній формі, після чого проводилася їх вибивка з форми. Після очищення одержаних виливків від формувальної суміші із виливків вирізувалися зразки для дослідження структури, визначення хімічного складу і вимірювання твердості по Бринеллю. Як показали результати проведених експериментів, реалізація пропонованого способу забезпечує отримання з одного базового розплаву чавун у доевтектичного складу в загальній ливарній формі окремих виливків з різною структурою і властивостями. Так, виливок 1, порожнина якого заповнювалася вихідним чавуном без будь-якої додаткової обробки мала структур у білого чавун у з твердістю 380...420НВ. Додаткова дія хрому, що перейшов з ферохрому ФХ200 і засвоївся чавуном другого виливка 2 при його внутрішньоформовій обробці, забезпечила отримання структури білого чавуну і підвищення його твердості до 440...450НВ. Третій виливок 3, залитий чавуном після внутрішньоформової обробки графітизуючим сплавом ФС75, закристалізувався з сірого чавуну з пластинчастим графітом з твердістю 180...200НВ. Внутрішньоформена обробка розплаву вихідного чавун у сфероїдизуючим і одночасно графітизуючим сплавом ФСМг7 забезпечила отримання четвертого виливка 4 з високоміцного чавун у з к улястим графітом в перліто-ферітній металевій матриці твердістю 200…220НВ. Джерела інформації 1. Дубицкий Г. М. Литниковые системы. -М.: Свердловск: Машгиз, 1962. - 256с. 1. McCaulay J.L. Production of nodulagraphite iron casting by the inmold-process. -Foundry trade journal, 1971, №4, p.327-332, 335. 5 29197 6