Sposób wytwarzania żeliwa, zwłaszcza na cienkościenne odlewy

POLSKA
OPIS PATENTOWY
113691
RZECZPOSPOLITA
LUDOWA
Pa/temt dodatkowy
do patentu msr
—
lot. Cl.2
Zgłoszono: 30.09.77
C21C 1/08
(P. 201217)
Pierwszeństwo:
URZĄD
PATENTOWY
PRL
Zgłoszenie ogłoszono: 21.05.79
Opis patentowy opublikowano: 15.05.1982
Twórcy wynalazku: Władysław Madej, Czesław Podrżucki, Aleksander
Sędzimir, Jan Zakrzewski
Uprawniony z patentu: Instytut Odlewnictwa, Kraków (Polska)
Sposób wytwarzania żeliwa, zwłaszcza na cienkościenne odlewy
kokilowe
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania
żeliwa przeznaczonego zwłaszcza na cienkościenne
odlewy, wykonywane w kokilach.
Wytwarzane w kokilach odlewy, zwłaszcza cien¬
kościenne, wykazują dużą skłonność do zabieleń powstających podczas krzepnięcia odlewu, które po¬
wodują znaczne podwyższenie twardości, utrud-
5
polega na stosowaniu specjalnego procesu metalur¬
gicznego dla sporządzania żeliwa o składzie che¬
micznym z małą zawartością krzemu. Jako doda¬
tek stopowy stosowane jest aluminium w ilości
do 3% wagowych.
Znany również z polskiego opisu patentowego
nr 78900 sposób wytwarzania żeliwa o podwyż¬
nając tym samym ich mechaniczną obróbkę.
szonych
Dotyicihctzais w celu uisiumLejcia zaibdellanda występującego w postaci wydzielonego ledeburytu lub cemeratytu, odlewy poddawane są obróbce cieplnej,
polegającej na przykład na dch wyżarzaniu w tem¬
peraturze 850—950°C w czasie 1,5—8 godzin.
Stasowainle obróbki cdeplnej jest szczególnie
tym, że żeliwo o składzie 1,9—3,8°/o wagowych C,
10
obróbki mechanicznej.
Ponadto stosowanie
obróbki cieplnej stwarza
kokilowych nie wymagających
113 691
obróbki
cieplnej,
na
1580—1380°C
modyfikatorem
zawierającym
0,1—1,2% wagowych Ti 0,04—0,8% wagowych Ca,
0,02—1,2% wagowych Si, max. 0,06% wagowych
Ce, 0,06—1,8% wagowych Min, max. 0,28% wago¬
wych Mg, max. 0,9% wagowych Cu, max. 0,9%.
20
wagowych Ni oraz max. 1,0% Gr.
Z kolei znane z polskiego opisu patentowego nr
81805 żeliwo przeznaczone do sporządzania odle¬
wów kokilowych, o składzie 2,70—3,80% wagowych
do¬
datkowe trudności techniczno-organizacyjne wyni¬
kające między innymi z konieczności instalowania
urządzeń do wyżarzania, ze wzrostu pracochłon¬
ności, zużycia energii elektrycznej itp.
Znany, na przykład z belgijskiego opisu paten¬
towego nr B2007827 sposób wytwarzania odlewów
polega
0,3—1,2% wagowych Si, 0,4—4,0% wagowych Mn,
max. 0,45% P, max. 0,15% wagowych S, 1,4—19,0%
rze
Stosowana
w tym przypadku obróbka cieplna znacznie pod¬
wyższa koszt wytwarzania odlewów i niejedno¬
krotnie przyczynia się do zwiększenia naprężeń
wewnętrznych w odlewach, powodując zwiększęnrie ilości braków odlewniczych takich jak wady
kształtu, pęknięcia, niedotrzymanie wymiarów itp.
mechanicznych
wagowych Cr, 0,2—3,5% wagowych Mo i max .
5,0% wagowych Ni modyfikuje się w temperatu¬
istotne dla odlewów obrabianych mechanicznie na 15
automatach do
własnościach
25
C, 0,00—0,90% wagowych Si, 0,00—0,90% wago¬
wych Mn, 0,01—0,10% S zawiera dodatkowo alu¬
minium w ilości 2,50—4,00% wagowych oraz fos¬
for w ilości 0,10—1,00% wagowych.
Wyżej
30
wymienione
procesy
technologiczne
są
uciążliwe, gdyż wymagają stosowania specjalnych
oraz kosztownych materiałów wsadowych dla uzy¬
skania niskiej zawartości Si w żeliwie wyjścao-
3 691
4
wym, oraz dużej ilości dodatku stopowego alumi¬
nium, a także innych dodatków stopowych i mo¬
0,35% wagowych Mn, 0,25% wagowych P, 0,068%
wagowych S.
,
Następnie po wymieszaniu żeliwa w kadzi w
czasie około 10 sekund, wprowadza się dodatkowo
dyfikujących.
Celem przedmiot owego wynalazku jest sposób
wytwarzania żeliwa, zwłaszcza przeznaczonego dla
*
wapniokrzem w ilości 0,25% wagowych. Tak przy¬
10
gotowane żeliwo, po ściągnięciu niewielkich ilości
żużla jest gotowe do zalania form metalowych.
Przykład II. dotyczy sposobu wytwarzania
żeliwa na odlewy o grubości ścianki powyżej
3 mm.
Żeliwo przygotowuje się jak w przykładzie I
z tą różnicą, że na dno kadzi oprócz aluminium
wprowadza się tlenek żelaza w postaci Fe*03 w
sporządzania cienkościennych odlewów kokilowych
wolnych od zabieleń, które nie wymagałyby obrób¬
ki cieplnej, sporządzonego z łatwodostępnych i ta¬
nich materiałów wsadowych.
Istota wynalazku polega na tym, że żeliwo wy¬
twarzane w dowolnym piecu indukcyjnym, o zna¬
nym skłaidiziie: 2,80—3,0)0% waigojwych C, 1,8—
2,9°/o wagowych Si, max. 0,75°/o wagowych Mn,
0,20—0,80% wagowych P, max. 0,10% wagowych
S, max. 0,10% wagowych Cr, modyfikuje się dwu¬
krotnie, przy czyni w pierwszym etapie modyfi¬
15
ilości 0,2% wagowych w odniesieniu do ciężaru
żeliwa wyjściowego. Czas mieszania żeliwa w ka¬
dzi przed rozlaniem do form, wynosi około 10
kacji dodaje się aluminium w ilości 0,10—0,8°/o
wagowych oraz utleniacz, korzystnie tlenek żela¬
sekund.
za w ilości 0,00—1,0% wagowych. Dodatki te do¬
daje się do pieca metalurgicznego lub do zbior¬
nika wygrzewczego lub do kadzi. Natomiast w
drugim etapie modyfikacji do żeliwa dodaje się
krzem i wapń, korzystnie wapniokrzem w łącznej
odlewów
Żeliwo według wynalazku umożliwia uzyskanie
w
stanie
suro-
naddatków na obróbkę
Sposób wytwarzania żeliwa, zwłaszcza na cien¬
kościenne odlewy kokilowe, o znanym składzie
Pnzytkłajd żefloiwa wejściowego, oitrayim»ainegk> w że¬
liwiaku: C — 3,60% wagowych, Si — 2,45% wago¬
80
Żeliwo wg wynalazku wytwarza się przykłado¬
wyjściowym: 2,80—3,90% wagowych C, 1,80—2,90%
wagowych Si, max. 0,75% wagowych Mn, 0,20—
0,80% wagowych P, max. 0,10% wagowych S,
max. 0,10% wagowych Cr, znamienny tym, że prze¬
prowadza się dwuetapową modyfikację, przy czym
w pierwszym etapie modyfikacji do żeliwa wpro¬
wadza się aluminium w ilości 0,10—0,80% wago-
wo w następujący sposób:
peraturze około 1450°C i zalewa się żeliwem o
składzie: 3,60% wagowych C, 2,45% wagowych Si,
skrawalności
Zastrzeżenie patentowe
lub na rynnie spustowej.
Przykład I. dotyczy sposobu wytwarzania że¬
liwa na odlewy o grubości ścianki powyżej 6 mm.
Przed spustem na dino kadzi wprowadza się
aluminium w ilości 0,3% wagowych w odniesieniu
do ciężaru pobieranego żeliwa wyjściowego o tem¬
dobrej
ków oraz pomniejszenia
mechaniczną.
ilości 0,05—0,40% wagowych w odniesieniu do że¬
liwa wyjściowego, który dodawany jest do kadzi
wych, Mn — 0,35% wagowych, P — 0,25% wago¬
wych, S — 0,068% wagowych.
o
20 wym, przyczynia się do zmindiegisEendja ilości bra¬
85
wych oraz utleniacz, korzystnie tlenek żelaza w
ilości 0,00—1,0% wagowych, a w drugim etapie
modyfikacji wprowadza się krzem i wapń, ko¬
rzystnie wapniokrzem w łącznej ilości 0,05—0,40%
wagowych w odniesieniu do 100% wagowych że*•
liwa wyjściowego do modyfikacji.
Drukarnia Narodowa, Zakład Nr 0, zara. 36/t2
Cena 45 ił