Устранение отбела в отливках из чугуна

Показать меню Технической информации

Качественное модифицирование чугуна в форме. Устранение отбела в отливках из чугуна. Фильтрация черных и цветных металлов и сплавов.

В подавляющей степени неметаллические включения представляют собой тугоплавкие оксиды, с температурой плавления превышающей температуру плавления сплава и представлены в виде твердых компактных частиц. Оксидные пленки в расплаве находятся в жидком состоянии, но имеют вязкость значительно выше расплавленного металла. Содержание перечисленных примесей можно существенно уменьшить. Этого можно добиться целым комплексом мероприятий включающих качественную отсечку шлаков, уменьшение эрозии футеровки плавильных агрегатов, выпускных желобов, разливочных и промежуточных ковшей, а также с помощью фильтрации металла, используя различные варианты и способы фильтрования. Самым эффективным и простым способом фильтрации является использование высокотемпературных фильтровальных материалов для тонкой очистки расплавов черных и цветных металлов при их заливке в литейные формы.

При литье отливок из серого и высокопрочного чугуна проблема отбела, плохого качества отливок  имеет место на многих предприятиях производящих литые заготовки. Графитизирующее модифицирование чугунов относится к числу неотъемлемых операций, гарантирующих требуемые технологические свойства материала и, прежде всего, хорошую обрабатываемость резанием, минимальную усадку. Использование модификаторов на основе ферросилиция с активными присадками (барий, цирконий, стронций, РЗМ), а так же отсутствие простых и надежных способов их ввода в расплав не обеспечивает в полной мере устранение структурно-свободного цементита, достижения необходимых механических свойств и литье зачастую приходится браковать или подвергать высокотемпературному отжигу.

Для рафинирования, а также фильтрации и комплексного модифицирования чугунах в форме ОДО «Белтехнолит»
г. Минск разработало и промышленно изготавливает «элемент фильтрующий» (ЭФ) и «элемент комплексный модифицирующе-фильтрующий» (ЭКМФ) ТУ РБ 100229713.002-2004.

Элемент фильтрующий предназначен для удаления неметаллических включений и газов из расплавов черных и цветных металлов, за счет механического задержания частиц, образования за сеткой зоны с ламинарным движением расплава и адгезионных процессов на границе раздела фильтрующий элемент-расплав. Фильтр необходимого размера устанавливается в литниковую систему или непосредственно под литник между нижней и верхней опоками литейной формы. Фильтры изготавливаются на основе кремнеземных сеток (КС-11-ЛА-ТО) с переплетением "ложный ажур". Для улучшения технологических и эксплуатационных свойств сетки пропитываются специальными связующими и подвергаются термообработке. Фильтры могут выпускаться листами, лентами или пластинами любых размеров (по заказу Потребителя). Интервал рабочих температур составляет 500-1550 ⁰С. Использование фильтров позволяет существенно (в некоторых случаях на порядок) снизить брак отливок.

ЭКМФ предназначен для комплексной внепечной обработки жидкого чугуна при заливке расплава в формы. Комплексная внепечная обработка включает «позднее» (в литейной форме) графитизирующее модифицирование расплава жидкого чугуна специальной модифицирующей вставкой (элемент модифицирующий ЭМ ТУ BY 100229713.003-2005) и тонкую фильтрацию расплава, обеспечиваемую использованием аппретированного фильтра (ЭФ ТУ РБ 100229713.001-2004). Расплав, проходя через ЭКМФ, постепенно растворяет модифицирующий элемент, при этом улучшаются технологические свойства отливок и достигается максимальный графитизирующий эффект. Вставка изготавливается методом прессования порошковых материалов определенной фракции и химического состава. В качестве связующего используется вещество, которое ускоряет процесс растворение элемента модифицирующего, при этом оно усиливает графитизирующее воздействие на расплав. Фильтрующий элемент фильтрует модифицированный расплав от неметаллических шлаковых включений, кроме того, он предотвращает размыв литейной формы. Таким образом, улучшаются механические свойства металла, снижается брак литья по  неметаллическим включениям, засорам, а также отбел. Причём последнее достигается при одновременном снижении расхода графитизирующего модификатора в 2-5 раз (!!) по сравнению с традиционными методами модифицирования.

Технология использования ЭКМФ и элемента фильтрующего характеризуется простотой, легко вписывается в действующую технологию производства. Для более эффективного использования и предотвращения всплытия элемента модифицирующего может применяться дополнительное крепление в виде проволоки.

Рис.1 Внешний вид элемента модифицирующего и элемента фильтрующего	Рис.2 Схема расположения элемента комплексного модифицирующе-фильтрующего в литейной форме, где 1 - элемент модифицирующий, 2- элемент фильтрующий, 3 - ЭКМФ

Технология использования ЭКМФ*:

1. Установить в заранее подготовленную полуформу низа фильтрующую сетку на зумпф стояка так, чтобы центральная часть фильтра совпадала с осью стояка.
2. Произвести сборку формы таким образом, чтобы кромки фильтрующей сетки прижимались полуформами верха и низа.
3. Поместить модифицирующий элемент плоской поверхностью на фильтр, бросив его через стояк (рис. 2).
4.Произвести заливку формы согласно заданному технологическому процессу предприятия-потребителя.

*Примечания:

а) Расход модифицирующего элемента составляет 0,05-0,15% от  металлоемкости формы;
б) Габаритные размеры фильтрующей сетки должны превышать диаметр зумпфа на 15-40 мм;
в) Зона перекрытия стояка элементом модифицирующим по площади не должна превышать 30-40 %;
г) При использовании предлагаемой технологии время заливки формы практически не меняется и переделки оснастки не требуется.
д) Для оптимально эффективного использования ЭКМФ и предотвращения всплытия элемента модифицирующего может применяется дополнительное крепление в виде проволоки или расположение модифицирующего элемента по одной из приведенных схем (рис.3);
е) Состав модифицирующей вставки обеспечивает ее растворимость при заливке литейной формы как относительно холодным ваграночным чугуном, так и чугунов электропечной плавки.
ж) Наше предприятие оказывает любую техническую и технологическую помощь, связанную с применением ЭКМФ.

Рис.3 Схема расположения модифицирующего элемента: Использование по данным схемам ускоряет время заливки, предотвращает всплытие, и способствует лучшему усвоению элемента: а – под сеткой, б – над сеткой со стояком расширяющимся к низу, в – закреплен в зумпфе литейной шпилькой, г – впрессован в зумпф.

Существует ряд преимуществ данной технологии модифицирования, а именно:

• Возможность индивидуальной технологии обработки для каждой отливки;
• Достигается максимальный графитизирующий эффект;
• Высокое усвоение и меньшая навеска модификатора;
• Вероятность брака по неметаллическим включениям минимальна;
• Отсутствие капитальных затрат;
• Экономически более эффективна.

Данная технология была успешно опробована в промышленных масштабах в условиях чугунолитейного цеха РУП «МАЗ» и других предприятиях. Наши производственные мощности готовы обеспечить Вашу годовую потребность.

Наше предприятие предлагает провести испытания модифицирующих элементов для модифицирования в форме на самых проблемных отливках, подверженных отбелу.

Для того, чтобы правильно разработать технологию модифицирования, просим сообщить следующие данные: металлоёмкость литейной формы; диаметр стояка; диаметр зумпфа; эскизную схему литниково-питающей системы с размерами сечения литников.

Специалистами ОДО «Белтехнолит» будет разработана под конкретные отливки технология (размеры фильтров, масса и геометрические размеры, состав элемента модифицирующего, место расположения) для эффективного модифицирования чугуна.

В Ваш адрес будет выслана почтовой посылкой (бандеролью) элементы модифицирующие вместе с фильтрами (партия) для испытаний и оценки снятия отбела в отливках из чугуна.

Пример записи продукции в других документах и (или) при заказе:

- «Элемент фильтрующий (50×50, 2×2)» ТУ РБ 100229713.001-2004, где 50×50 – габаритные размеры элемента фильтрующего, мм; 2×2 – размеры ячейки, мм.

- «ЭКМФ – 60×60 – 2×2 – 25» ТУ РБ 100229713.002-2004 означает элемент комплексный модифицирующе-фильтрующий с размером фильтрующего элемента 60×60 мм, величиной ячейки 2,0×2,0 мм, массой модифицирующего элемента – 25 г.

- «ЭМ–16–12»; «ЭМ–22–55–ДК–КС» ТУ BY 100229713.003-2005, где: ЭМ – элемент модифицирующий;  16; 22 – диаметр элемента модифицирующего, мм; 12; 55 – масса элемента модифицирующего, г; ДК – “дополнительное крепление”; КС – “комбинированный состав”.

По всем вопросам обращаться: ОДО «Белтехнолит», 220141, г. Минск, ул. Ф. Скорины, 52, гл. инженер Шамов Михаил Юрьевич, Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , т/ф 8-(1037517) 2604761, моб. 8-(1037529)-7519766