книги из ГПНТБ / Писаренко Г.А. Отливки металлургического оборудования из чугуна с шаровидным графитом

Микроструктура металлической основы пробы, отлитой в пес­ чаную форму, перлито-ферритная с большим количеством фер­ рита, чем у пробы, отлитой в кокиль.

Включения фосфидной эвтектики у пробы, отлитой в кокиль,

значительно мельче, чем у пробы, отлитой в песчаную форму

(рис. 59).

В результате отжига 'первичный цементит полностью графи­ тизировался, и структура стала феррито-перлитной с незначи­

тельным количеством перлита.

Рис. 59. Фосфидная эвтектика в чугунных пробах. X 100:

а — отлитой в кокиль; б — отлитой в песчаную форму-

ISO Изложницы из магниевого чугуна

туры, в частности фосфидной эвтектики, вследствие увеличения скорости охлаждения, сопровождаемого уменьшением структур­

ной неоднородности чугуна.

При отливке изложниц в кокиль внутренняя поверхность их выполняется стержнем из формовочной смеси. В связи с этим исследовано влияние на механические свойства и структуру чу­ гуна комбинированной кокиль-песчаной формы, у которой одна стенка выполнена при помощи массивной металлической плиты, а остальные — из формовочной смеси. С этой целью из магние­

и охлаждение до 650° со скоростью 25° в час.

У пластин толщиной НО мм предел прочности при изгибе и растяжении и стрела прогиба несколько уменьшаются по мере удаления от поверхности кокиля; удлинение же практически

остается постоянным. У пластин толщиной 150 мм при статиче­ ских испытаниях изменения механических свойств чугуна в за­ висимости от расстояния от поверхности кокиля не наблюдается. Ударная же вязкость в сечениях, менее удаленных от поверхно­ сти кокиля, выше, чем в сечениях, более удаленных,

ские свойства чугуна установлено не только для проб, отлитых в кокиль, но и в различных сечениях одной и той же пробы, от­ литой в комбинированную форму.

Отливка изложниц в кокили иихстойкость

В кокили были отлиты сквозные изложницы для разливки кипящей стали марки От. 2. Вес изложницы 650—690 кг. Разме­

Чугун выплавлялся в вагранках; температура чугуна на же­

Обработка жидкого чугуна магнием производилась в ковшах

емкостью 4—6 т; металлического магния 'вводилось 0,3—0,4%! от

свежего чугуна в ковш с чугуном, обработанным магнием. В ка­ честве модификатора применялся 75%-ный ферросилиций в ко­

и соответствующую выточку на нижних торцах кокилей.

Второй тип металлической формы для отливки сверху одной изложницы показан на рис. 61. Литниковая чаша изготовляет­ ся полупостоянной из шамотно-глинистой смеси.

Подвод чугуна в металлические формы сверху имеет ряд преимуществ перед сифонным подводом; упрощается изготовле­ ние формы, сводится к минимуму возможность образования на отливках «заворотов», усадочных раковин и пр.

152 Изложницы из магниевого чугуна

Внутреннюю поверхность кокилей и плоскость поддона, со­

прикасающиеся с отливкой, покрывают тонким слоем углероди­ стой краски. Перед заливкой кокили подогревают до 60—80°.

Рис. 60. Металлическая форма для сифонной отливки изложниц:

песчаной. Поэтому для получения здоровых отливок без дефек­ тов на рабочей поверхности заливку форм необходимо произво­

дить быстро и достаточно горячим чугуном. Продолжительность

заливки форм составляла 30—40 сек., температура чугуна при

заливке 1200—1240°.

Таблица 62

ский эффект в результате снижения расхода изложниц, формо­ вочных материалов, топлива и уменьшения затрат труда при изготовлении изложниц.

Механические свойства чугуна изложниц

Для установления влияния ускоренного охлаждения на. меха­ нические свойства чугуна изложниц были отлиты чугуном из одного ковша изложницы (весом 0,7 т, высотой 1450 мм и тол­ щиной стенок 75 мм) в металлическую и песчаную формы. Чу­ гун для изложниц обработан металлическим магнием 0,4 %’ и мо­ дифицирован. 75%-ным ферросилицием 0,6 %! от веса жидкого металла. Химический состав чугуна: 3,29%' С; 2,54% Si; 0,55% Мп; 0,15% Р; 0,003—0,012%! S. Отжиг опытных изложниц произведен вместе с рядовыми изложницами в одинаковых усло­

виях.

В табл. 63 приведены механические свойства чугуна излож­

ниц, отлитых в металлическую и песчаную формы. Механиче­ ские свойства чугуна определены на образцах, вырезанных из

стенок изложниц на различной высоте и в разных местах по сечению.

По данным табл. 63 видно, что у чугуна изложницы, отлитой в металлическую форму, механические свойства значительно вы­ ше, чем у чугуна изложницы, отлитой в песчаную форму; осо­ бенно большая разница в ударной вязкости и относительном удлинении.

Характерно, что чугун изложницы, отлитой в металлическую

форму, имеет более низкие механические свойства в участках, расположенных в непосредственной близости к наружной

тому, что в целом они обладают лучшими пластическими свой­ ствами.

В результате проведенных исследований и широкого произ­ водственного испытания разработана новая технология изготов­ ления изложниц из чугуна с шаровидным графитом, которая кардинально решает вопросы повышения качества изложниц и значительного сокращения их расхода.

Глава V

ДЕТАЛИ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

ИМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ

1.Отливки из кремнистых чугунов с пластинчатым графитом

Значительная часть сменных литых деталей металлургиче­ ского оборудования работает в условиях высоких температур и подвергается окислительному воздействию атмосферного воздуха и печных газов.

Наибольшее количество деталей этой группы приходится на трубы воздухонагревательных аппаратов и арматуру для них,

инжекционные горелки, колосники агломерационных машин, от­ жигательные короба, поддоны и др.

Для деталей 'воздухонагревательных аппаратов, на основании

практических данных, разработана классификация по темпера­ турному режиму работы и маркам окалиностойких сплавов. Эта классификация, с небольшими отклонениями, используется оте­ чественными заводами в повседневной работе.

Согласно данной классификации, все детали можно подраз­ делить на три категории, которые показаны в табл. 64.

Таблица 64 Классификация деталей по температурному режиму

Максимальная температура, °C

Для деталей Г категории применяется чугун следующего хи­ мического состава: 3,1—3,2%’ С; 2,2—2,4%' Si; 0,7—0,8% Мп; 0,2—0,3%i Р; 0,08—0,10%! S; 1,25—1,75%’ Сг. Для деталей II ка­ тегории количество хрома в чугуне увеличивается до 14,0;%’, для деталей III категории — доводится до 30%’.

Для других деталей металлургического оборудования подоб­

ной классификации не существует, однако, основываясь на дан­ ных практики, можно утверждать, что и для них она является приемлемой. К этой классификации следует добавить IV катего­