Ковальський зливок

Ковальський зливок з піддоном, що включає прибуткову частину і тіло зливка, виконаного у Винахід відноситься до галузі ковальськопресового виробництва і може бути використаний на машинобудівних заводах для виготовлення ковальських зливків Відомий ковальський зливок [1, с 458], що має форму усіченої піраміди, який є напівфабрикатом для подальшої переробки (прокатка, кування) Відомий також, обраний як прототип, ковальський зливок для кування виробів [2, с 66], що має піддон, прибуткову частину і тіло зливка, виконаного у виді багатогранника (усічена піраміда), грані якого виконані у виді кривої по її ширині При куванні відомого зливка з'являються труднощі з опрацюванням осьової зони Крім того, відомий зливок має ряд серйозних дефектів Для такого зливка характерна висока хімічна і структурна неоднорідність Особливо це відноситься до осьової зони і верхньої частини зливка, де розташована V-образна ліквація, осьові скази, сказ зіступний Гаряча деформація не забезпечує поліпшення структури в цих частинах зливка В основу винаходу поставлена задача поліпшення опрацювання осьової зони й в цілому структури зливка і підвищення технологічності і зниження собівартості кування за рахунок зменшення КІЛЬКОСТІ операцій Поставлена задача вирішується тим, що ковальський зливок виконаний з увігнутою бічною поверхнею (по типу однопорожнинного гіперболоїда обертання) зі стрілою прогину а, яка дорівнює 0 08 0 12 вигляді багатогранника з гранями у вигляді кривої по и ширині, який відрізняється тим, що ковальський зливок виконано з увігнутою бічною поверхнею (по типу однопорожнинного гіперболоїда обертання) зі стрілою прогину а = 0,08 0,12 (а = 2Н де а - стріла прогину, D - більший діаметр зливка, d - менший діаметр зливка, Н - висота тіла зливка Увігнута бічна поверхня в зливку створює найменший опір деформації в МІСЦІ найбільшого прогину і перешкоджає вільному розвитку радіальних потоків витиснення металу, викликаючи дію стискаючих напружень [3] Усе це робить сприятливий вплив для закриття осьових порожнин вже в початковий період осаджування Відомий спосіб кування, у якому для усунення дефектів осьової зони зливка застосовують ефект підпираючого впливу увігнутих бічних поверхонь заготовки [3] Підготовлений до білетировки зливок обтискають таким чином, щоб одержати бічну поверхню його у формі увігнутої бочки (по типу однопорожнинного гіперболоїда обертання) зі стрілою прогину а = D-d , 2Н де а- стріла прогину, D - більший діаметр тіла зливка, d- менший діаметр тіла зливка, Н- висота тіла зливка При наступному осаджуванні зливка середня по висоті його осьова зона знаходиться в різко вираженому об'ємно-напруженому стані стиску Після осаджування бічна поверхня блоку близька до циліндричної При цьому значно зменшуються напруги, що розтягують у ЗОВНІШНІХ шарах, на відміну від умов, при осаджуванні циліндричного білета з утворенням опуклої бочки Крім того, у наслідок різниці перетинів по висоті зливка, у О 00 ю 54801 середній зоні спостерігається не тільки зосередження деформацій, але й підвищення напружень стиску, що створює сприятливі умови для заварки внутрішніх дефектів Однак така форма зливка (по типу однопорожнинного гіперболоїда обертання) не може бути отримана традиційним засобом у звичайних виливницях через увігнуту бічну поверхню Щоб одержати такий зливок необхідно дати можливість зливку вільно усаджуватися (коротшати) у подовжньому напрямку У даному випадку це здійснюється заливанням металу в виливниці зі складовою внутрішньою поверхнею з вогнетривкого матеріалу, які у процесі кристалізації зливка можуть зруйнуватися і таким чином забезпечити ЦІЛІСНІСТЬ зливка в подовжньому напрямку Вогнетривкі сегменти, що зруйнувалися в процесі кристалізації, мають можливість переміщатися в "кишені", які розташовані в кожусі виливниці Кристалізація в таких умовах відрізняється від кристалізації в сталевих виливницях З'являються переваги - збільшується ДОВГОВІЧНІСТЬ виливниці, - зменшується V-образна ліквація за рахунок зміни напрямку тепловіддачі, - зменшується сегрегація ХІМІЧНИХ елементів за рахунок уповільненого охолодження, - усереднюється хімічна неоднорідність по висоті зливка, - виключається появи подовжніх тріщин на зливках у зв'язку з уповільненим наростанням «коркового» шару, - виключається операція підготовки увігнутої поверхні, як у відомому способі, для усунення внутрішніх дефектів у поковках Суть винаходу пояснюється кресленнями на фіг 1 показно ковальський зливок, на фіг 2 - осадження зливка, на фіг 3 - зливок після осаджування Ковальський зливок мас піддон 1 (фиг 1), прибуток 2 і середню частину 3, що має увігнуту бічну поверхню (по типу однопорожнинного гіперболоїда обертання) Для витягу зливка з виливниці і можливості вільної усадки в кожусі зливка 4 розміщаються ВІСІМ вогнетривких сегментів 5 (може бути більше чи менше), внутрішня частина яких у зібраному виді складає увігнуту поверхню зливка У процесі кристалізації зливка вогнетривкі сегменти руйнуються і переміщаються в "кишені" виливниці 6 Сказ зіступний розташовується в верхній частині зливка (прибуткова надставка 7) Кування зливка виробляється з використанням операції осаджування (фіг 2) Однак ніяких додаткових операцій не робиться як у відомому способі [3] (не робиться опрацювання середньої частини зливка на увігнуту поверхню) 3 підготовчих операцій виробляється тільки протягання прибутку під КЛІЩІ маніпулятора Нагрітий до кувальної температури зливок осаджується в звичайних осаджувальних плитах, завдяки чому зі зливка обсипається окалина і залишки вогнетривкого матеріалу При осаджуванні середня по висоті зливка осьова зона знаходиться в різко вираженому об'ємному напруженому стані стиску [4] Крім того, у цьому випадку значно зменшуються розтягуючи напруги у ЗОВНІШНІХ шарах, на відміну від осаджування циліндричної заготовки з утворенням зовнішньої бочки При осаджуванні зливка нової форми бічна поверхня блоку близька до циліндричної (фігЗ) Напруги стиску, що виникають в осьовій зоні зливка, сприяють заварюванню внутрішніх дефектів, які є в зливку Поліпшення структури зливка відбувається не тільки осьової зони, але і зони поза осьової ліквацм на ДІЛЯНЦІ З увігнутою бічною поверхнею [5] Наступні операції залежать від форми майбутнього кування 3 такого зливка можна одержати різні поковки валки холодної та гарячої прокатки, плити, диски, кільця і т д Джерела інформації 1 Политехнический словарь /Под ред И И Артоболевского -М Изд-во Советская энциклопедия, 1977 -608 с , ил 2 Ковка и штамповка Справочник В 4-х т/Под ред Е Й Семенова -М Машиностроение, 1985 -т 1 568 с , ил 3 А С 215012 СССР, МКИ В 23К Способ ковки крупных слитков / Я М Охрименко, В Н Лебедь, А И Гринюк, В А Тюрин Заявлено 2 01 1967 4 Тюрин В А Теория и процессы ковки слитков на прессах - М Машиностроение, 1979-240 с, ил 5 Охрименко Я М , Тюрин В А Теория процессов ковки Учеб пособие для вузов - М Высш школа, 1977 54801 Фіг. 1 Фіг. 2 54801 I Фіг. З Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24