Получение биметаллических заготовок центробежным способом

Прочность сваривания двух разнородных металлов изучали на кольцевых темплетах толщиной 0,01 м, вырезанных из бочки валка в поперечном сечении, с помощью установки, представленной на рис. 2.4.

Таблица 4.5 - Показатели механических свойств мелющих валков

Исследования проводили на прессе с усилием 3-104 Н до полного разрушения образцов с последующим изучением характера их разрушения.

Результаты исследований показывают, что изломы темплетов центробежнолитых валков проходят по металлу внутренней зоны отливки, не затрагивая граничной зоны двух слоев отливки, что свидетельствует о высокой степени их сваривания.

Выводы по главе 4

Установлено, что объемная подача металла должна обеспечивать продвижение жидкого слоя быстрее, чем осуществляется от него отвод тепла перегрева. Для валков диаметром бочки 0,25 .0,35 м и длиной до 1,2 м подача металла при заливке должна составлять не менее 200 н/сек. Установлены термовременные параметры режима заливки в форму рабочего слоя и сердцевины валка (температуры заливки и перерыв между заливками), обеспечивающие их прочное сваривание в поле действия центробежных сил.

Показано, что использование на внутренней поверхности изложницы самотвердеющего теплоизоляционного покрытия с пульвербакелитовой смолой взамен сыпучего позволяет исключить на отливках появление поверхностных дефектов.

Установлено, что рекомендуемый слой теплоизоляционного покрытия толщиной 0,002 м и предлагаемый режим ввода покрытия во вращающуюся форму обеспечивает необходимую скорость затвердевания и равномерную толщину слоя по длине окружности формы, а также требуемую твердость и структуру металла. Установлено, что заливочное устройство с боковым сливом чугуна по ходу вращения формы сокращает период вовлечения слоя металла до скорости ее вращения на 20 .25% и предотвращает смыв теплоизоляционного покрытия по сравнению с продольной заливкой металла.

Установлено, что при заливке второго металла в период достижения на внутренней поверхности рабочего слоя средней температуры интервала ликвидус-солидус, можно обеспечить прочное сваривание разнородных сплавов, тем самым, устраняя необходимость использования флюсов и второго металлургического агрегата для заливки внутреннего слоя.

Установлен режим вращения формы, позволяющий осуществить ввод металла при повышенном значении гравитационного коэффициента на внутренней поверхности отливки, позволяющий обеспечить условия для повышения физико-механических свойств заготовки валка, вследствие ускоренного выравнивания угловых скоростей металла и изложницы.

Показано, что рекомендованный химический состав рабочего слоя мелющих валков, учитывающий условия эксплуатации, соответствует специфическим условиям размольного процесса и способствует повышению их стойкости.

Выявлены существенные преимущества в физико-механических свойствах центробежнолитых валков (структура, твердость, распределение карбидной фазы, прочность на разрыв и изгиб, износ металла) по сравнению со стационарнолитыми валками, вследствие более плотного и дисперсного строения металлической структуры, которая достигается в условиях кристаллизации металла в поле действия центробежных сил.

4.4 Технологический регламент вращения формы

Частота вращения формы является важным параметром технологического процесса, во многом предопределяющим свойства отливки.

При заниженной частоте вращения формы в отливках появляется рыхлота, «слоистость», структура становится неоднородной [34,40].

При повышенной частоте вращения формы возникают трещины, усиливается пригар на поверхности отливок, а также усиливается ликвация элементов по удельным весам и др. [45, 47].

Представленный в главе 1 анализ существующих формул для определения частоты вращения формы [44 .47] показывает, что стремление к их универсальности не дает положительных результатов, так как многообразие технологических факторов, свойств материалов отливок и их размеров усложняет их применение.

В настоящем разделе для определения частоты вращения формы исходили из экспериментальных данных гидродинамического состояния жидкости во вращающейся форме, учитывающих процесс вовлечения слоя жидкости во вращение.

Опыты свидетельствуют о том (глава 3), что наиболее благоприятные условия формирования заготовок возникают в случае быстрого вовлечения металла до скорости вращения формы, что достигается при достаточно высоких значениях гравитационного коэффициента (К = 100 . 110).

При указанных значениях гравитационного коэффициента структура металла становится более однородной, что благоприятно сказывается на его физико-механических свойствах.

В соответствии с этими данными определим частоту вращения формы (п) для рабочего слоя валка толщиной 0,04 м, для вовлечения которого с минимальным временем до скорости вращения формы требуется утяжеление (К) в 100 раз (рис. 3.4)

g 900-g v J

откуда

n=-j=r об/мин (4.5)

где г - внутренний радиус отливки, м.

Для формирования рабочего слоя заготовки бочки мукомольного валка, имеющего г = 0,09 м, частота вращения формы в соответствии с формулой (4.5) составит 1000 об/мин.

При заливке внутреннего слоя заготовки бочки валка с величиной г = 0,065 м частота вращения формы составляет п = 1176 об/мин.

Как показано в работе /103/ увеличение частоты вращения формы при заливке второго слоя металла способствует улучшению свариваемости двух разнородных металлов.

По окончании процесса затвердевания второго слоя металла частота вращения формы с целью снижения уровня вибрации и улучшения условий работы машины снижается до 800 и 400 об/мин.

 Скачать реферат