Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
1) с применением в качестве модификатора металлического магния или лигатур с удельным весом ниже 7;
2) с применением лигатур с удельным весом выше 7
Особенность способов первой группы заключается в использовании прнепособле пни для погружения модифицирующих добавок в глубь жидкого чугуна. Простей-
шпми такими приспособлениями служат дырчатые стальные, чугунные, графитовые или керамические стаканы (колоколы), прикрепленные к штанге *
Недостатком металлических колоколов является их оплавление в жидком чугуне, вследствие чего они обычно не служат более 1 раза и ложатся большим накладным расходом на стоимость литья Более долговечными и экономичными являются графитовые колоколы вытачиваемые из отходов электродов.
Вследствие больших тепловых потерь на расплавление и испарение Мб в колоколе падение температуры чугуна составляет 40—120° С. Ввиду опасности выброса металла из ковша в момент погружения колокола с магниевой присадкой рекомендуется применять высокие ковши, наполняемые чугуном лишь на часть высоты, и производить модифицирование в специальных камерах На некоторых заводах ввод в колоколах осуществляется непосредственно в копильнике вагранки При модифицировании больших количеств жидкого чугуна колоколы целесообразно заменять испарителями (фиг 5, я), в которых М§ предварительно расплавляется и нагревается до800—900°С[9|. Для устранения опасности выброса чугуна погружение испарителя в жидкий металл производится под тяжелой футерованной крышкой, накрывающей ковш 'фиг 5, б).
Значительный интерес представляют методы ввода магния в жидкий металл иод давлением. Р связи с тем. что уже при 2—6 ат повышается температура кипения Mg, его усвоение чугуном происходит весьма спокойно не малыми потерями тепла. Применяют два вида этих устройств: неподвижные и поворотные На фиг. 6 показано устройство, работающее под давлением нагнетаемого внутрь автоклава сжатого воздуха Ввод М# в чугун осуществляют колоколом на штанге, проходящей через середину крышки [10], 112], [13].
260
отливки ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА
В ЦНИИТМАШ [14] разработано устройство, в основу которого положено объединение двух принципов: использование барабанного ковша с карманом для магния и применение повышенного давления. Схема этого устройства приведена на фиг 7
Фиг. 6. Автоклав для модифицировании чугуна маг-инем пол давлением.
Практически оно представляет собой герметизированный поворотный сосуд (ковш миксер, копильник. конвертер), имеющий наряду с горловиной, через которую происходит наполнение жидким чугуном и его опорожнение, также и вторую полость
Фиг. 7. ПовороінмЙ конці для модифицировании чугуна магн
нем
располагающуюся под определенным углом по отношению к оси горловины Эта вто рая полость сообщается с рабочим пространством ковша каналом п футеровке К наружной поверхности (корпусу) ковша герметически закрепляется стальной стакан, футерованный изнутри, в который помещается Мм и за счет него создается парообразование [14].
ОТЛИВКИ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ 261
На некоторых заводах применяется аналогичное устройство для ковша конвертерного типа, причем давление создается реакцией закладываемого внутрь вместе с магнием мелового заряда [15]
Особенность способов обработки чугуна магнием с применением тяжелых лигатур, содержащих обычно до 20% М# и около 80% Си или N1, состоит в том. что такие лигатуры, имея больший удельный вес чем расплавленный чугун не требуют для погружения их в чугун применения колоколов карманов и пр Однако высокая стоимость этих лигатур и наличие в их составе большого количества дефицитных компонентов (N1 и Си) приводит к тому, что применение их может быть оправдано только в случаях, когда это предусматривается специальными требованиями к свойствам отливок.
Недостатки, свойственные указанным выше способам ввода магния в чугун, требующим применения или сложных приспособлений, или дорогих материалов, в значительной степени устраняются при обработке чугуна смешанными железокрем-нсмедистыми или железокремненикелевыми лигатурами [ 16[. Они отличаются сравнительно с тяжелыми лигатурами меньшей стоимостью, а с легкими лигатурами — большой устойчивостью при высоких температурах. Примером может служить лига тура, применяемая НАМИ, со- 0/__
держащая: 11% М& 35% 51, /о \ I I I-1-1--1-]-1
11% Си и 43% Ре, допускающая 55_______|____
Фиг. 8. Способ обработки Фиг. 9. Усвоение М« чугуном при разной темпера-чугуна магнием путем при туре расплава и разных видах присадки: /—металлп-садки на дне копии железо ческий магний: 2 — 20% нля магниевая лигатура кремиемеднетой лигатуры. с ферросилицием; 3 — то же. 10%-мая. 4 — то же.
6%-ная: 5 — 18%-пая магниевая лигатура с медью.
Применительно к условиям конвейеризированного производства отливок в НАМИ разработан способ ввода подобной лигатуры в чугун непосредственно под струей металла в открытом ковше (фиг. 8). В соответствии с этим способом куски лигатуры, заложенные на дно ковша, прикрываются сверху шамотным кирпичом стандартного размера. Кирпич располагается с зазорами, достаточными для прохода чугуна. Посредством штанги, вставленной с одного конца в зазор, кирпич в нижней части ковша заклинивается и таким образом удерживается на месте при наполнении ковша чугуном.
