Розмір шрифту: 

Колосники агломерационных машин обычно отливают в песчано-глинистые формы из литейных высокохромистых сталей, так как они обладают высокими антикоррозионными свойствами при повышенных температурах. Известно, что необходимым уровнем жаростойкости при максимальной температуре спекания на агломерационной машине (1050 °С) обладает сталь с ледебуритной структурой содержащая 1,0…1,2% углерода и 25…30% хрома. Такому содержанию основных элементов соответствует сталь марки 75Х28Н2СЛ. При литье в кокиль мелких отливок из этой стали можно ожидать увеличение уровня их физико-механических и эксплуатационных свойств.     В работе проведено компьютерное моделирование и исследование элементов технологического процесса литья колосников из стали 75Х28Н2СЛ в кокиль. Конструктивно был выбран кокиль с вертикальным разъемом,  что обеспечивает простоту литниковой системы и возможность отвода газов через разъем формы.      Данные, полученные в результате моделирования затвердевания отливки колосника при помощи программы LVM Flow, показывают, что напряжения возрастают с увеличением перепада температуры в стенке кокиля практически линейно. С ростом начальной температуры кокиля снижается перепад температуры в его стенке и, следовательно, снижается уровень напряжений. Поэтому перед заливкой необходимо нагреть кокиль из чугуна СЧ 20 до температуры 100…120 °С.      При разработке конструкции кокиля, учитывая быстрое охлаждение расплава в контакте с металлической формой, была принята короткая литниковая система. Площадь поперечного сечения питателя увеличили на 25% по сравнению с соответствующей площадью поперечного сечения питателя для песчано-глинистой формы.     При выборе технологических параметров литья с помощь программы LVM Flow рассчитывали время заливки и затвердевания отливки в форме. Были заданны следующие параметры расчета: начальная температура кокиля 100…120 °С, толщина покрытия кокиля 0,1…1 мм, плотность покрытия 1600…1700 кг/м3, толщина стенки кокиля 15 мм.      Как показал опыт, интервал между окончанием заливки и раскрытием кокиля должен быть 8…10 секунд. При этом температура на поверхности колосника составляет около 1200 °С, а толщина слоя затвердевшего металла составляет около 10 мм и он практически находится в пластическом состоянии. Следовательно, торможение усадки не вызывает напряжений, которые могут стать причиной образования высоких остаточных напряжений, а так же исключает защемление отливки кокилем. Колосники, отлитые в кокиль, в среднем имеют массу на 0,09 кг больше, чем масса колосников той же модели, отлитых в разовую литейную форму. Установлено, что колосники имеют феррито-ледебуритную структуру с равномерным распределением эвтектической фазы – ледебурита. Материал колосников, отлитых в кокиль, имеет более мелкодисперсную микроструктуру, чем материал колосников, отлитых в разовую песчано-глинистую форму (рис. 1).     Доказано, что литье колосников в кокиль позволяет повысить относительную плотность металла в отливке до 94…96 % по сравнению с 89 % для отливок, полученных в песчано-глинистой форме, и за счет повышения плотности материала отливки заметно повысить уровень ее механических и эксплуатационных свойств.