Алексеенко А.С., Иванова Л.Х.

(НМетАУ, г. Днепропетровск)

Обычно такие мелкие отливки как мелющие тела изготавливают из средне- или высоколегированных железоуглеродистых сплавов. Химические составы и свойства сплавов для мелющих тел в литом состоянии и после термической обработки по разным режимам приведены в многочисленных источниках.

Известно, что легирование и модифицирование являются способами повышения надежности и долговечности таких литых деталей, как мелющие шары.

Целью работы было определение оптимального технологического процесса изготовления чугунных мелющих тел.

Для литья мелющих тел-шаров был принят высокопроизводительный способ литья в многоразовые металлические формы с использованием нелегированного железоуглеродистого сплава. Плавку проводили в индукционной печи ИЛТ-2,5. Заливку кокильных литейных форм проводили при температуре расплава 1280…1300^оС. Литейная форма представляла собой кокиль с симметричным вертикальным разъемом, образующим полость для получения одного шара. Температура кокильных форм перед заливкой была в пределах 110-160 ^оС во избежание литейного дефекта «уход металла».

Продолжительность выдержки металла в форме до выбивки рассчитывали с помощью систем компьютерного моделирования литейных процессов КОМПАС-3D V13 Home и LVMFlow.  Химический анализ отливок был следующим, масс.%: углерод 3,45-3,47; кремний 1,12-1,14; марганец 0,30-0,31; фосфор 0,08-0,09; сера 0,10-0,15; редкоземельные металлы 0-0,03.

Для определения наиболее эффективной конструкции кокиля и процесса кристаллизации были разработаны несколько технологических решений.

Установлено, что в процессе кристаллизации чугуна при стандартной технологии производства мелющих тел неизбежно образовывалась усадочная раковина, объем которой не превышал 0,5% общего объема шара. В результате проведенных исследований была определена наиболее эффективная конструкция кокиля, которая позволила  предотвратить появление усадочной раковины в теле отливки, и в тоже время иметь небольшой объем прибыли.