CC BY
37
УДК 621.74
В. В. КОРШУНОВ С. Н. БОГАЧЁВ Р. Г. МИННЕХАНОВ
Омский государственный технический университет
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ ВЫСОКОМАРГАНЦОВИСТОЙ СТАЛИ В ОБЛИЦОВАННЫХ КОКИЛЯХ____________________________
Изготовлена опытная установка, состоящая из пескострельной машины с пятнадцатью управляемыми соплами, механизмами подъема и прижима кокилей, двух полукокилей с горизонтальной поверхностью разъема, двух нагреваемых модельных комплектов. Исследована возможность получения сложных отливок типа ««трак» из высокомарганцовистой стали в облицованный кокиль.
Ключевые слова: облицованный кокиль, пескострельная машина, трак, высокомарганцо-
вистая сталь.
Метод литья в облицованный кокиль, сочетающий в себе преимущества литья в оболочковые формы (для тонкостенных отливок из черных сплавов) и кокильного литья (в основном для отливок из цветных сплавов), и в то же время свободный от недостатков этих способов литья, получил широкое применение в производстве отливок.
Впервые этот способ был применен вСССРв 1944 году 11,2) и получил название: литье в облицованные металлические формы (кокилн). За рубежом он известен как способ литья в контурных плитах. Суть этого способа заключается в нанесении на кокиль одноразовой песчано - смоляной облицовки на термореактивном связующем. Смесь наносится пескос-трельным способом в зазор между нагретыми до температуры 300-380° С кокилем и модельным комплектом. После съема кокиля с модельного комплекта он отправляется в термостат, где облицовка полимеризуется.
Среди прочих преимуществ литья в облицованный кокиль следует назвать возможность управлять процессом кристаллизации отливки варьированием толщиной облицовки от максимальной до нуля и обеспечения податливости формы.
Целью настоящей работы было опробывание технологии изготовления отливок в облицованный кокиль из высокомарганцовистой стали 110ПЗЛ.
Эта сталь обладает большим коэффициентом линейной усадки и, как следствие, большой трещиноно-ражаемостью. В то же время эта сталь по объему отливок занимает второе место после углеродистой стали. Большой удельный вес в номенклатуре отливок из этой стали занимают звенья гусеничных машин (траки). Трак по конструкции представляет собой сложную отливку с большим количеством тепловых узлов, в которых при изготовлении в песчано-глинистой форме имеют место усадочные дефекты, снижающие эксплуатационные свойства отливок.
Была изготовлена экспериментальная установка для нанесения облицовки на кокиль, кокиль, состоящий из двух половинок, и молельная оснастка для этого способа получения отливок. Установка состоит из пескострельной головки с 15-ю упрвляемыми сопла-
ми, прижимно-вытяжного механизма, механизма подъема, каретки и металлоконструкции. Пескострельная головка на одну треть наполняется облицовочной смесыо и находится под постоянным давлением (0,2-0,3 МПа) воздуха. Управляемые сопла представляют собой стальные гильзы с резиновыми упругими элементами. В пространство между стальной гильзой и упругим элементом подается поддав-лением масла. При этом происходит закрывание сопла. Для мгновенного настрела облицовки в зазор между кокилем и модельным комплектом через вдувные отверстия в кокиле достаточно снять давление масла в магистрале.
Модельные комплекты обогреваюся встроенными трубчатыми нагревателями. Половинки кокиля подогреваются в камерной печи.
Толщина облицовки колеблется от 8 мм до нуля в зависимости от расстояния от оси симметрии отливки, расположения стенки но направлению усадки (охватываемая или охватывающая) и толщины стенки отливки. В тепловых узлах толщина облицовки была минимальной (2-3 мм) на охватывающих стенках кокиля, а в местах установки наружных холодильников по технологии ли гья в песчано-глинистую форму облицовка отсутствовала.
Была изготовлена опытная партия отли вок в производственных условиях (кокиль устанавливали на тележку конвейера и заливали одновременно с серийными отливками), а свойства отливок сравнивали со свойствами серийных отливок, полученных из этой же плавки.
Исследования свойств отливок опытной партии отливок показали, что масса отливок до и после термообработки несколько выше, чем масса серийных, что свидетельствует о более плотной структуре опытных отливок в тепловых узлах. Изучение макроструктуры в этих местах показало отсутствие усадочных рыхлоты и пористости.
Выводы. Проведенная работа показала возможность получения сложных отливок типа «трак» из высокомарганцовистой стали литьем воблицованный кокиль. При этом обеспечивается повышение служебных свойств отливки, чистоты ее поверхности и
размерной точности; уменьшается расход вспомогательных материалов и улучшаются санитарно-гигиенические условия.
Библиографический список
1. Николаенко Н.Г. и лр. Литье и облицованные металлические кокили. Литейное производство. - 1961. - N9 1. - С. I.
2. Марков В.В.. Шинкарев Л.С. Способ нанесении облицовочного состава на поверхность кокили. Литейное производство - 1974. - N9 1. - С. 4.
КОРШУНОВ Виктор Владимирович, кандидат технических наук, доцеш- кафедры «Машины и технология литейного производства» Омского государственного технического университета.
БОГАЧЁВ Сергей Николаевич, главный инженер ОАО АРЗ «Таврический».
МИННЕХАНОВ Руслан Гиэарович, студент группы Л-514 машиностроительного института ОмГТУ.
Дата поступления статьи п редакцию: 10.03.2009 г.
© Коршунов В.В., Богаче» С.П.. Мнннеханов Р.Г.
УДК 621.743.4 И В ЗЮЗЬКО
Омский государственный технический университет
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЯЗУЮЩИХ ТИПА 4ГУ
Приведены результаты исследований технологических свойств стержневых смесей на основе органических связующих типа 4ГУ (ЗАО НПО «Промэкология»).
Ключевые слова: стержневые смеси, органические связующие, технологические свойства.
В отливках, получаемых в разовых формах, стержни, оформляющие их внутренние полости, должны иметь высокую огнеупорность, податливость и газопроницаемость, минимальную гигроскопичность и газотворную способность, а также легко разрушаться при выбивке (1, 4|. В зависимости от условий работы, геометрии, размеров, конфигурации и требований к качеству литой поверхности, стержни делят на пять классов |5|. Требования к физико-механическим свойствам стержней зависят от класса стержня, состава смеси и технологии изготовления стержня (табл. 1).
Указанные требования к физико-химическим свойствам стержней выполняют выбором соответствующих материалов для стержневых смесей. Дисперсная основа базовых технологических композиций должна удовлетворят!, ряду частных условий 11,3): огнеупорность - достаточно высокая температура плавления и по возможности слабое взаимодействие с оксидами компонентов сплава, т.е. минимальная склонность к образованию пригара; однородность и сравнительно высокая крупность зерен; теплопроводность - желательно, чтобы она была повышенной, это ускорит затвердевание отливки; пластичность или текучесть - способность легко заполнять все детали оснастки и давать их хороший отпечаток; выбиваемость - хорошая после заливки, зависящая от сочетания свойств зерновой основы и связующей добавки; отсутствие склонности к комкуемости при выдержке перед использованием.
В настоящее время в литейном производстве используется несколько типов связующих веществ для
дисперсных систем, которые классифицируются по двум основным признакам (2):
- природа материала (органические и неорганические, водные и неводные);
- характер затвердевания (необратимый, промежуточный и обратимый).
Органические связующие не выдерживают воздействия высокой температуры заливаемого металла и разлагаются, что приводит к разрушению элементов формы и облегчает выбивку. Неорганические связующие напротив, хорошо выдерживают воздействие высоких температур. Поэтому они используются преимущественно для приготовления облицовочных формовочных смесей, а в стержневые смеси вводятся в небольших количествах для увеличения прочности во влажном состоянии.
В данной работе приведены результаты исследований свойств органических комплексных связующих типа 4ГУ, произведенных на предприи-тии ЗАО НПО «Промэкология», содержащих в различных сочетаниях растительное масло, нефтеполимерную смолу и нефтебитум с органическими растворителями (керосин и уайт-спирит). Составы органических связующих типа 4ГУ приведены в табл. 2.
Были проведены испытания прочностных свойств связующих с помощью стандартной технологической пробы - СТП - (кварцевый песок 1К02Б - 100%; связующее 4 ГУ - 2%), а также дополнительно определяли изменение прочно-стных свойств связующею в зависимости от его количества в смеси и температуры сушки образцов (табл. 3).
В данной работе в качестве технологических
