Vylepšený spôsob výroby tvárnej liatiny

Číslo patentu: E 11790

Dátum: 24.07.2007

Autor: Berthelet Emmanuel

Je ešte 13 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Predložený vynález spočíva v spôsobe výroby tvárnej0002 Aby sa dosiahli požadované mechanické vlastnosti liatinových odliatkov, tekutá liatina musí mať správne zloženie a musí tiež obsahovať vhodné jadrá, aby sa ovplyvnila prituhnutí správna morfológia grafitu. Tekutá liatina musí mať vhodný grafitizačný potenciál. Ten sa hlavne udáva hodnotoujej uhlíkového ekvivalentu. Je normálnou praxou nastaviť grafitizačný potenciál očkovaním, napr. riadeným pridávaním tzv. očkovacích látok. Očkovacie látky sú predovšetkým založené na grafite, ferosilíciu alebo silicide vápnika, najbežnejšie sa0003 Tvárna liatina, tiež známa ako tvárna liatina s guľôčkovým grafitom. (SG) alebo nodulárna liatina sa líši od šedej liatiny V tom, že v tej nodulárnej je zrážanie grafitu vo forme jednotlivých guľôčok namiesto vzájomne spojených vločiek. Podporovanie zrážania grafitu do guľôčok sa dosiahne spracovaním tekutej liatiny s tzv. nodulizátorom, zvyčajne horčíkom, pred odlievaním (a pred očkovaním). Horčík sa môže pridávať ako čistý kov, alebo ešte bežnejšie ako zliatina ako je horčík ferosilícium alebo nikel - horčík. Ďalšie materiály zahrnujúbrikety ako je NODULANT (TM), vytvorený z granulovaných zmesí liatiny a horčíka, a dutý drôt z mäkkej ocele plnený pri spracovaní horčíkom a ďalšími materiálmi. Všeobecne, úprava horčíkom má za následok asi 0,04 zvyškového horčíka v tekutej liatine. Je však celý rad ťažkostí s pridávaním tohto horčíka. Horčík sa varí pri pomerne nízkej teplote pri porovnaní s tekutou liatinou, takže nastáva prudká reakcia V dôsledku vysokého tlaku pár horčíka pri teplote spracovania, spôsobujúci prudké núešanie tekutej liatiny a podstatnú stratu horčíka voforme pár. Ďalej sa počas spracovania v liatine tvorí oxid asulfidy, čo má za následok tvorenie trosky na povrchu kovu. Táto troska sa musí pred odlievaním odstrániť pokiaľ je to možné čo najúplnejšie. Takisto zvyškový horčík V tekutej liatine po spracovaní oxiduje plynule na povrchu kovu, kde vystavený vzduchu, spôsobuje straty horčíka, čo môže ovplyvniť štruktúru grafitových. guľôčok, a vytvorená troska môže mať za následok škodlivé prímesi v odliatkoch. Strata horčíka do atmosféry a vytváranie sulfidov a oxidov sa mení a to spôsobuje ťažkosti vopred určiť potrebnú úroveň pridávania pre určitú šaržu a takisto to vyžaduje, aby sa liatina predávkovala až 100 alebo aj viac (50 alebo viac horčíka sa môže stratiť). Tieto faktory sú zreteľne nevýhodné, pokiaľ sa týka nákladov, jednoduchostimanipulácie a predvídavosti mechanických vlastností a. celkovej0004 Ďalej, horčík V skutočnosti podporuje karbidy, takže úroveň očkovacích látok, potrebných po úprave horčíkom je pomerne vysoká. Pretože všetka troska sa zvyčajne vracia na začiatok procesu z ekonomických dôvodov, je tendencia, že obsah kremíka v liatine (odvodený z pridávania očkovacích látok a nodulizátorov) sa za určitý čas zvýši, čo obmedzuje podiel trosky, ktorú možno použiť (úroveň kremika potrebná na konciprocesu je vopred daná technickými podmienkami odliatku).0005 Vykonali sa pokusy zmierniť problémy spojené s pridávaním horčíka. Napríklad, Foseco kombinovalo pridávanie horčíkového nodulizátora s pridávaním báryovej zliatiny (napr. toho, čo sa predáva pod obchodným názvom INOCULIN 390 a ktorý má nasledovné zloženie (V hmot.) 60 až 67 Si, 7 až 11 Ba, 0,8 až 1,5 Al, 0,4 až 1,7 Ca, zvyšok do 100 je Fe). Všetky tu uvádzané zloženia sú vyjadrené V hmot. Pokiaľ nie je uvedené inak. Použitie týchto zliatin môže zmierniť niektoré vyššie uvedené problémy, ale nie spoľahlivým a predvídateľným spôsobom.0006 Cieľom predloženého vynálezu je vytvoriť zdokonalený spôsob výroby tvárnej liatiny, ktorý odstraňuje alebo zmierňujejeden alebo viacero problémov spojených so známymi procesmi.0007 Podľa prvého aspektu predloženého vynálezu je vytvorenýspôsob výroby tvárnej liatiny podľa nároku 1.0008 Predložený vynález je založený na objave, že predbežná úprava liatiny iniciátorom pred pridaním nodulizátora má za0009 Iniciátor z kroku (i) je zliatina ferosilicia. Výhodnejšie, je zliatina ferosilícia V hmot.nevyhnutné nečistoty, ktoré môžu byť prítomné.0010 Zliatina môže obsahovať menšie množstvo ďalších legujúcich prvkov, vybraných z jedného alebo viacerých nasledujúcich A 1, Ca, Mn a Zr, napríklad nezávisle, O až 2,5 Al, výhodne 0 až 1,5 A 1, O až 2 Ca, O až 3 Mn a O až 1,5 Zr. Ak sú tieto prvky prítomné, potom ich výhodné minimálne hladiny sú0011 Vysoko výhodná Zliatina je 33,7 až 41,3 Fe, 46 až 50 Si,7 až ll Ba, 0,01 až 1 Al, 1,2 až 1,8 Ca, 0,01 až 2,5 Mn, 0,01 až 1 Zr.0012 Nodulizátor obsahujúci Mg použitý V kroku (ii) môže byťhorčíkový kov (napr. ingot alebo drôt s jadrom), MgFeSi zliatina0013 Najčastejšie sa krok (ii) vykonáva asi 4 minúty po kroku0014 Výhodne, množstvo iniciátora pridaného V kroku (i) savypočíta tak, aby dodal aspoň 0,035 Ba (hmot. tekutejliatiny). Neexistuje žiadny zvláštny problém s predávkovaním, ale 0,04 (napr. 0,04 z iniciátora obsahujúceho l 0 Ba) bymalo byť postačujúce pre väčšinu aplikácií.0015 Normálne sa optimálna hladina Si V tvárnej liatine optimalizuje na okolo 2,2 až 2,8 . Pri nižších hladinách než je tento, sa pomer liatiny zníži a vytvoria sa neprijateľné hladiny karbidov. Predložený spôsob umožňuje zníženie hladiny kremíka na asi 10 až 15 . Nielen to znižuje spotrebu a cenu pridávaných kremíkových zliatin do liatiny, ale výhodne sa zvýši rázováhúževnatosť liatiny, ako sú obrábacie vlastnosti odliatku.0016 Výhodne sa množstvo nodulizátora obsahujúceho Mg vypočíta tak, aby výsledkom. bolo asi 0,03 (t.zn. 0,025 až 0,035 ) zvyškového Mg V tekutej liatine, t.zn. zníženie asi o 25 pri0017 Zvláštny charakter očkovacej látky z kroku (iii) nie je podstatný a možno použiť každú známu očkovaciu látku vhodnú pre tvárnu liatinu, napríklad očkovacie látky na báze ferosilícia0018 Odborník si bude vedomý, že obsah kyslíka základnej tekutej liatiny bude závisieť na jej teplote (rýchlosť absorpcie plynov), čase stabilizácie, hmotnosti formovacieho rámu a rýchlosti formovacej linky. Všeobecne povedané, pomaly prebiehajúci proces odlievania obsahuje nízku hladinu kyslíka(napr. menej ako 40 ppm) a rýchle prebiehajúci proces odlievania obsahuje Vysokú hladinu kyslíka (napr. viac ako 80 ppm). Obsah kyslíka má priamu spojitosť s množstvom horčíka, ktorý je potrebný pre nodularízáciu, pretože horčík sa bude kombinovať s každým kyslíkom prítomným vo forme Mgo a len voľný zvyškový horčík podporuje nodularizáciu grafitových guľôčok. Pretože je množstvo kyslíka variabilné (a V podstate neznáme) je nemožné dávkovať do liatiny správne množstvo horčíka. V takýchtoprípadoch, kedy je hladina kyslíka nízka, bude nadmerné množstvo

MPK / Značky

MPK: C21C 1/10

Značky: liatiny, tvárnej, vylepšený, výroby, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/21-e11790-vylepseny-sposob-vyroby-tvarnej-liatiny.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Vylepšený spôsob výroby tvárnej liatiny</a>

Podobne patenty