Файл: Горизонтальное непрерывное литье цветных металлов и сплавов..pdf

мепеппе плотного графита марки АГ1500 и конусности в зоне затвердевания позволили довести среднюю про­ должительность литья до 135 ч, кристаллизатор при этом еще был в удовлетворительном состоянии.

Весьма важно не повредить поверхность кристалли­ затора при его изготовлении и при введении затравок, поэтому концы затравок рекомендуется обвертывать бу­ магой. При наличии царапин на поверхности графита 50% разливок заканчивались обрывом заготовок.

Качество поверхности

В процессе исследования качества поверхности ли­ тых заготовок было установлено, что основным дефек­ том, затрудняющим дальнейшую деформацию, является растрескивание заготовок при волочении под воздейст­ вием растягивающей нагрузки. В соответствии с класси­ фикацией дефектов, приведенной в § 1 настоящей главы, на заготовках встречались трещины типов I и IV. Иссле­ дование характера и структуры поверхности разрывов показало, что трещины являются межкристаллитными. Появление трещин па поверхности литой заготовки при ее растяжении начиналось под нагрузкой 2,0—3,8 тс, т. е. трещинообразовапие вызывалось зачастую лишь ос­ лаблением, а не полным разрушением межкристаллитпых связей.

Установлено, что трещины глубиной до 0,1 мм, наб­ людаемые при испытании прутков на разрыв, не возни­

(см. рис. 35, а и б) появлялись при достижении предель­ ного шага вытягивания, который увеличивался с 40 до 60 мм при уменьшении скорости вытягивания каждого шага заготовки от 2,4 до 0,6 м/мин. С увеличением шага выше предельного на 4—8 мм глубина трещин резко возросла до 3—4 мм, вызывая немедленный обрыв за­ готовки. Следует отметить, что в начале литья шаг вы­ тягивания должен быть не более 10—15 мм, так как при прогреве графита интенсивность охлаждения выше, и поэтому величина предельного шага может значительно снизиться.

119

При шаге вытягивания меньше предельного трещины типа I вскрывались в процессе деформации. На рис. 35, в показана заготовка с трещинами после испыта­ ния иа разрыв, а па рис. 35, г — после волочения до диа-

метра 9 мм. На рис. 56 представлены зависимости глу­ бины трещин от времени остановки при шаге вытягива­ ния 40, 30 и 20 мм, из которых видно, что уменьшение шага вытягивания с 40 до 20 мм снижало глубину тре­ щин с 1,5—3 до 0,1—1 мм. Одновременно увеличение времени остановки с 1 до 6 с также способствовало уменьшению глубины трещин, например, при шаге 20 мм трещины сократились с 1,0 до 0,1 мм.

Зависимость глубины трещин от температуры литья приведена на рис. 57, из которого следует, что повыше­ ние температуры литья с 1100 до 1200°С способствует снижению глубины трещим, очевидно, за счет улучшения условий свариваемости в зоне разрыва. В результате проведенных исследований трещины типа I, в основном, были ликвидированы при следующих технологических параметрах литья: температура бронзы в металлоприемнике 1180—1200° С, шаг вытягивания не более 20 мм, время вытягивания необходимого для каждого шага 1 с, время остановки 4—6 с (в зависимости от марки гра­ фита).

120

Т а б л и ц а 18

Влияние некоторых параметров литья на глубину трещин типа IV и механические свойства заготовок

38%. Особое внимание было уделено стабильности, т. е. постоянству получаемых свойств по длине заготовки, так как технология волочения пе допускает даже отдель­ ных выпадов прочностных свойств, ведущих к обрыву за­ готовки.

При разработке технологии литья было исследовано влияние шага вытягивания, продолжительности перио­ дической остановки и температурного режима на проч­ ностные свойства заготовок. Установлено, что снижение шага вытягивания заготовки с 35—40 до 10 мм привело к повышению предела прочности с 17,7—32,8 до 30,1 — 38,2 кге/мм2. Относительное удлинение повысилось при этом с 4,1—15,5 до 11,6—37,5% (см. табл. 18). В боль­ шинстве случаев увеличение периодической остановки с 1 до 2—3 с способствовало повышению предела проч­ ности па 1—3 кге/мм2. Дальнейшее увеличение продол­ жительности остановки до 6 с приводило к некоторому снижению предела прочности. На наш взгляд, это объ­ ясняется значительным развитием в заготовке зоны ос­ тановки (IV зоны), имеющей более высокую пластич­ ность н меньшую прочность. Увеличение времени перио­ дической остановки с 1 до 6 с при прочих равных усло­ виях привело к повышению относительного удлинения с 5—15 до 14—30%.

Повышение температуры бронзы в металлоприемпике с 1100 до 1200° С приводило в большинстве случаев к увеличению предела прочности на 1,1—3,4 кге/мм2, а от­ носительного удлинения па 5—8%.

Замена графита марки ЭГ па АРВ и в дальнейшем па МГ1 привела к повышению относительного удлине­ ния (при шаге 20 мм) с 8,3—18,3 до 10,8—38%. Соот­ ветственно, вырос и предел прочности. Таким образом, благодаря изменению технологических параметров и применению графита марки МГ1 были повышены до требуемых пределов максимальные значения прочност­ ных свойств отливаемых заготовок, но по длине заготов­ ки были провалы по пластическим свойствам, что приво­ дило к повышенной обрывности при волочении заго­ товки.

Применение кристаллизатора с конусностью в зоне формирования заготовки от 6 мин 20 с до 17 мин 20 с не повлияло на значение предела прочности, но значитель­ но улучшило пластические свойства заготовок. Величи­

124

ну конуса 17 мин 20 с следует считать предельной, так как уже при такой конусности дальнейшее охлаждение заготовки ухудшается за счет образующегося зазора и происходит интенсивное окисление поверхности заготов­ ки. При шаге вытягивания 10—15 мм значения относи­ тельного удлинения увеличились с 12,5—39,2 до 29,2— 44,1% (табл.. 18). Однако размах колебаний значений относительного удлинения оставался еще значительным, в основном, из-за недостаточно эффективного селитового обогрева металлоприемннка. После применения ин­ дукционного обогрева металлоприемннка относительное удлинение увеличилось до 40,8—52% ■

Благодаря указанным мероприятиям была освоена промышленная технология горизонтального непрерывно­ го литья заготовок для волочения с высокими прочност­ ными свойствами, н повышен выход годной проволоки

всреднем на 22% •

5.ТЕХНОЛОГИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕДИ, ЛАТУНИ И КАЧЕСТВО ЗАГОТОВОК ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ

Старая технология литья заготовок для прессования

До внедрения технологии горизонтального непрерыв­ ного литья меди н латуни заготовки для прессования из­ готовляли по следующей технологии. Медь марки Ml, М2 и латунь марок Л62, Л68, Л96 выплавляли в индук­

литья. Полученные слитки нагревали в методических пе­ чах и прессовали на гидравлическом прессе мощностью 3 тыс. т на заготовки диаметром 97—117 мм, которые затем резали на мерные длины по 200 мм. После разрез­ ки заготовки нагревали в индукционных печах и прессо­ вали прутки на прессе усилием 600 тс. При изготовлении труб в заготовках диаметром 97—117 мм перед прессой ванием сверлили на револьверных станках сквозные от­ верстия диаметром 20—22 мм.

Старая технология производства прутков и труб име­ ла следующие недостатки:

а) низкий выход годной продукции (от 40 до 70%)

125