[go: up one dir, main page]

PL171822B1 - Sposób wytwarzania wyrobów odlewanych z zeliwa w jednej czesci PL PL - Google Patents

Sposób wytwarzania wyrobów odlewanych z zeliwa w jednej czesci PL PL

Info

Publication number
PL171822B1
PL171822B1 PL93305560A PL30556093A PL171822B1 PL 171822 B1 PL171822 B1 PL 171822B1 PL 93305560 A PL93305560 A PL 93305560A PL 30556093 A PL30556093 A PL 30556093A PL 171822 B1 PL171822 B1 PL 171822B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
graphite
sections
cast
melt
predominantly
Prior art date
Application number
PL93305560A
Other languages
English (en)
Inventor
Stig L Baeckerud
Original Assignee
Sintercast Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sintercast Ab filed Critical Sintercast Ab
Publication of PL171822B1 publication Critical patent/PL171822B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/13142Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses characterised by the method of assembly, production or treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/20Measures not previously mentioned for influencing the grain structure or texture; Selection of compositions therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

1. Sposób wytwarzania wyrobów odlewnych z zeliwa w jednej czesci, w którym reguluje sie potencjal zarodkujacy wytopu poprzez zmiane skladu wytopu i dodawanie modyfikatora struktury, a nastepnie odlewa sie wytop do formy, znamienny tym, ze reguluje sie modyfikator struktury miejscowo w wytopie odlanym do formy przy odcinkach czesci odlewanej z przewazajacym grafitem sferoidalnym i odprowadza sie cieplo od tych odcinków czesci odlewanej z predkoscia wieksza niz od odcinków czesci odlewanej z przewazajacym grafitem drobnoplatkowym, przy czym wieksza predkosc odprowadzania ciepla od odcinków z przewazajacym grafitem sferoidalnym zapewnia sie ksztaltujac te odcinki o mniejszej grubosci niz odcinki czesci odlewanych z przewazajacym grafitem drobnoplatkowym lub umieszczajac w poblizu tych odcinków elementy absorbujace cieplo. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wyrobów odlewanych w jednej części. Wynalazek odnosi się, zwłaszcza do wytwarzania części maszyn odlewanych z żeliwa zawierających wydzielenia grafitu w różnej postaci.
Żeliwo o drobnym graficie lub żeliwo ciągliwe mające grafit o budowie drobnopłatkowej stanowi pośrednią formę pomiędzy szarym żeliwem mającym grafit o płatkowej budowie i ciągliwym żeliwem mającym grafit o budowie sferoidalnej.
Żeliwo o drobnym graficie ma pożądane i jednorodne właściwości mechaniczne i fizyczne i dobrą obrabialność, która czym materiał bardzo dogodnym na wiele części mechanicznych w konstrukcjach maszyn. Stosuje się go na konstrukcje wytwarzane na dużą skalę, głównie silniki i na przykład pompy, zwłaszcza do pojazdów silnikowych.
Wysokojakościowe materiały na bazie żelaza i obróbka skrawaniem nie są zwykle stosowane w wyrobach specjalnych, takich jak silniki samolotowe, gdzie na wyroby są nałożone szczególnie wysokie wymagania, a więc wytwarzanie takich części leży poza zakresem niniejszego wynalazku.
Żeliwo o drobnym graficie zawiera więc grafit, który ma wydzielenia grafitu w postaci drobnopłatkowej, określane według międzynarodowej normy ISO/R 945-1969(E) jako Forma III grafitu lub zgodnie z normą Stanów Zjednoczonych Ameryki ASTM A 247 jako Typ IV grafitu. Ta postać grafitu została po raz pierwszy opisana w Wielkiej Brytanii (1948)
171 822 i odtąd żeliwo z takim grafitem jest stosowane do wytwarzania szczególnych części na małą skalę. Powodem wytwarzania na małą skalę tych części jest niemożliwość regulowania własności i składu wytopu żelaza z odpowiednią dokładnością gwarantującą wystarczającą powtarzalność składu i budowy grafitu w odlanym produkcie.
Właściwości żeliwa o drobnopłatkowym graficie leżą gdzieś pomiędzy właściwościami szarego żeliwa i żeliwa sferoidalnego. Na przykład moduł sprężystości żeliwa o drobnopłatkowym graficie jest 30-40% wyższy niż moduł sprężystości żeliwa szarego, co oznacza, że moduł sprężystości żeliwa o drobnym graficie jest prawie taki sam jak żeliwa sferoidalnego. Żeliwo o drobnym graficie ma plastyczność, która jest wyższa niż żeliwa szarego często więcej niż dziesięciokrotnie i ma o wiele wyższą wytrzymałość na rozciąganie, rzędu dwukrotnej wytrzymałości na rozciąganie żeliwa szarego. Wytrzymałość na zmęczenie żeliwa o drobnym graficie jest 100% wyższa niż żeliwa szarego i jest zasadniczo tego samego rzędu wielkości co żeliwa sferoidalnego. Przewodność cieplna żeliwa o drobnym graficie jest tego samego rzędu wielkości co żeliwa szarego i o wiele wyższa niż żeliwa sferoidalnego.
Jest zatem widoczne, że istnieją powody do stosowania żeliwa o drobnym graficie w budowie maszyn, gdzie należy spełnić wymagania dobrej wytrzymałości i wymagania wysokiej przewodności cieplnej. W związku z trudnościami w powtarzalnym otrzymywaniu żeliwa o drobnym graficie, nie było wcześniej możliwe wytwarzanie odlewanych produktów tego typu z żeliwa.
W WO-A1-89/04224 (PCT/US88/03693) jest przedstawiony sposób regulowania promieniowego krzepnięcia odlewanego koła turbiny w celu otrzymania struktury drobnoziarnistej w części piasty i struktury zakrzepłych w określonym kierunku ziarn w integralnej części łopat. Jest to uzyskiwane za pomocą grzewczych elementów rozmieszczonych wokół części formy i elementów chłodzących w formie.
Znane jest określenie stężenia zarodków i środków modyfikujących w wytopie poprzez analizę danych zmian temperaturowych w czasie, uzyskanych za pomocą czujników temperaturowych podczas krzepnięcia próbek pobranych z badanego wytopu. Umożliwia to dokładne określenie postaci, do jakiej wytop będzie krzepł w formie, jak również umożliwia skorygowanie zawartości środków krystalizacyjnych i modyfikatorów w celu nadania odlanemu wytopowi pożądanych właściwości. Takie sposoby regulacji struktury są znane z opisów patentowych SE-B-8 404 579-8 i US-A-4 667 725. W sposobach przedstawionych w tych opisach patentowych, mierzy się za pomocą dwóch czujników umieszczonych w kąpieli próbkowej temperaturę, w której wytop jest w równowadze termodynamicznej z temperaturą zbiornika próbkowym na początku procesu krzepnięcia.
Jeden z tych czujników temperaturowych jest umieszczony w środku wytopu w zbiorniku próbkowym, podczas gdy drugi czujnik jest umieszczony w wytopie w pobliżu ściany zbiornika. Podczas procesu krzepnięcia są rejestrowane wartości dotyczące przechłodzenia wytopu przy ścianie zbiornika (Tw ), rekalescencji (recw) przy ścianie zbiornika, dodatniej różnicy pomiędzy temperaturą przy ścianie zbiornika i w środku zbiornika (ΔΤ+) i pochodnej temperatury przy ścianie zbiornika i w środku zbiornika dTw/dx, przy stałym wzroście temperatury dTc^/dT, za pomocą których można określić obecność i ilość zarodków krystalizacji i ilość modyfikatorów względem znanych wartości odniesienia dla analogicznych warunków pobierania próbek oraz skorygować je poprzez dodatki do wytopu lub poprzez wprowadzenie czasów przetrzymywania tak, aby ilości obecnych zarodków krystalizacji i modyfikatorów budowy odpowiadała ilościom wymaganym do uzyskania żądanej budowy odpowiadała ilościom wymaganym do uzyskania żądanej budowy grafitu w odlewie.
Dodatki modyfikatorów budowy zwykle zawierają magnez, alternatywnie razem z metalami ziem rzadkich, zwłaszcza cerem.
Kiedy ilość rozpuszczonego, aktywnego magnezu i razem z nim równoważnych ilości innych modyfikatorów struktury, na przykład ilości takich pierwiastków obecnych w roztworze w następstwie wydzielenia z niego w stanie stałym tlenków i siarczków, osiągnie około 0,035% lub więcej, grafit wydzieli się w postaci sferoidalnej podczas krzepnięcia wytopu. Jeżeli powyżej wspomniana zawartość spadnie do około 0,015%, grafit wydzieli się jako grafit kłaczkowy, zaś
171 822 kiedy ta zawartość spadnie do jeszcze dalej, poniżej 0,008%, grafit wydzieli się jako grafit płatkowy, a żeliwo zakrzepnie jako żeliwo szare. Z tego wynika, że pomiędzy wartościami od 0,010 i 0,025%, powstaje głównie żeliwo z grafitem płatkowym lub drobnopłatkowym. Nie było możliwe powtarzalne wytworzenie żeliwa o graficie drobnym w serii procesów przed wcześniej wspomnianymi opisami patentowymi.
WedłUg wynalazku, sposób wytwarzania wyrobów odlewanych w jednej części, w którym reguluje się potencjał zarodkujący wytopu poprzez zmianę składu wytopu i dodawanie modyfikatora struktury, a następnie odlewa się wytop do formy, charakteryzuje się tym, że reguluje się zawartość modyfikatora struktury miejscowo w wytopie odlanym do formy przy odcinkach części odlewanej z przeważającym grafitem sferoidalnym i odprowadza się ciepło od tych odcinków części odlewanej z prędkością większą niż od odcinków części odlewanej z przeważającym grafitem drobnopłatkowym. Większą prędkość odprowadzania ciepła od odcinków z przeważającym grafitem sferoidalnym zapewnia się kształtując te odcinki o mniejszej grubości niż odcinki części odlewanych z przeważającym grafitem drobnopłatkowym lub umieszczając w pobliżu tych odcinków elementy absorbujące ciepło.
Korzystnie reguluje się miejscowo modyfikator struktury w ilości równoważącej zawartość od 0,010 do 1,025% aktywnego rozpuszczonego magnezu.
Korzystnie w zakresie temperatur 1423-1273 K chłodzi się odcinki części odlewanej z przewagą grafitu sferoidalnego z prędkością co najmniej 5 stopni/s, a odcinki części odlewanej z przewagą grafitu drobnopłatkowego z prędkością nie większą niż 1 stopni/s.
Korzystnie kształtuje się odcinki części odlewanych zachowując stosunek grubości odcinków odlewanych z przewagą grafitu drobnopłatkowego do grubości odcinków z przewagą grafitu sferoidalnego większy niż 3, a korzystnie większy niż 5.
Korzystnie do wytopu, odlewanego do piaskowej formy, dodaje się 0,010-0,025% aktywnego rozpuszczonego magnezu i odlewa się część o grubości odcinka z przeważającym grafitem sferoidalnym od 4 do 8 mm oraz o grubości odcinka z przeważającym grafitem drobnopłatkowym od 25 do 35 mm.
Sposób według wynalazku umożliwia wytworzenie części maszyn o zróżnicowanej gragmentami strukturze, zawierających różne postacie wydzieleń grafitu. Dzięki temu poszczególnym fragmentom tych części można nadać korzystne, pożądane i odmienne właściwości.
Według wynalazku części mogą być odlewane w sposób umożliwiający otrzymanie na przykład drobnego grafitu płatkowego w niektórych ich częściach, grafitu sferoidalnego w innych ich częściach, tym samym nadając odlanemu produktowi różne właściwości w różnych częściach wspomnianego produktu.
Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładach wykonania z odniesieniem do dołączonego rysunku, na którym fig. 1 przedstawia krzywe zmian struktury kryształów grafitu w funkcji różnych ilości rozpuszczonego, aktywnego magnezu i lokalnego wzbogacenia w środki zarodkujące, przy czym różne krzywe przedstawiają różne prędkości chłodzenia i różne zawartości lokalne środków zarodkujących, fig. 2 - koło zamachowe wykonane sposobem znanym ze stanu techniki i fig. 3 - koło zamachowe wytworzone sposobem według obecnego wynalazku.
Oprócz ilości obecnych środków modyfikujących strukturę (wyrażonej jako procentowa zawartość rozpuszczonego magnezu), dużą rolę w powstawaniu określonej struktury żeliwa odgrywa ilość punktów zarodkujących i prędkość dominującego krzepnięcia. Jest to przedstawione na fig. 1, na którym dolna krzywa pokazuje jak zmienia się sferoidalność kryształów grafitu (0% odpowiada żeliwu całkowicie z kłaczkami, a 100% odpowiada żeliwu całkowicie sferoidalnemu, to znaczy żeliwu ciągliwemu). Wraz ze wzrostem liczby cząstek zarodkujących i/lub wzrostem prędkości krzepnięcia krzywa przesuwa się do góry i na lewo na rysunku.
Konsekwentnie, jeżeli liczba cząstek zarodkujących i/lub prędkość krzepnięcia zmieniają się lokalnie w formie, materiał odlany wykazuje różną strukturę i w związku z tym różne właściwości. Zgodnie z obecnym wynalazkiem, struktura, a zatem i właściwości, wymagane w różnych częściach odlewu mogą być regulowane celowo, poprzez wybór dodatków zarodkujących i/lub odpowiedni dobór warunków krzepnięcia.
171 822
Jest również możliwe wykreślenie krzywej przedstawiającej ilość grafitu wydzielonego w postaci kulek względem ilości rozpuszczonego w wytopie aktywnego magnezu. Stwierdzono również, że jest możliwe wyznaczenie podobnej krzywej, która uwzględnia prędkości krzepnięcia, na przykład podane w stopniach/s. Różne krzywe dla różnych prędkości krzepnięcia uzyskuje się poprzez przesunięcie krzywych o kształcie litery S na lewo dla wyższych prędkości krzepnięcia. Jak wspomniano wcześniej, fig. 1 ukazuje krzywe, z których krzywa 1 odpowiada prędkości krzepnięcia 1 stopień/s a krzywa 2 odpowiada prędkości krzepnięcia 5 stopni/s. W związku z tym, kiedy odlewa się wytop, zapewniając zawartość w formie 0,018% aktywnego rozpuszczonego magnezu i jednocześnie zapewniając, że wnęka formy i odlew mają takie wymiary lub elementy chłodzące lub środki absorbujące do takiego chłodzenia formy, ze prędkość chłodzenia będzie na przykład 5 stopni/s, odlewany produkt krzepnie z 50% zawartością grafitu sferoidalnego w tych częściach produktu. Jeżeli inne części tego samego produktu krzepną z prędkością 1 stopień/s, powstała struktura grafitu jest w nich drobnopłatkowa z około 5% grafitu sferoidalnego. To umożliwia wytwarzanie odlewów z niejednorodną strukturą grafitu w różnych częściach produktu.
Na przykład jeżeli część odlewu, która ma mieć strukturę sferoidalną, jest chłodzona szybko, na przykład z prędkością krzepnięcia 5 stopni/s, otrzymuje się w niej strukturę zawierającą około 50% grafitu sferoidalnego, w przypadku zilustrowanym na fig. 1 odpowiada to zawartości aktywnego rozpuszczonego magnezu 0,018%, a więc otrzymuje się strukturę o większej mechanicznej wytrzymałości ale niższej przewodności cieplnej niż tych części odlewu, które krzepną z prędkością 1 stopień/s, gdzie zawartość sferoidalnego grafitu jest tylko około 5% i większa część grafitu jest obecna w postaci drobnopłatkowej.
Taki wynik uzyskuje się, kiedy ciepło odprowadza się od stopionego metalu w formie w różnej ilości na jednostkę czasu, albo poprzez wykonanie cieńszych tych części, które mają krzepnąć z grafitem sferoidalnym, albo usytuowanie tych części blisko środków absorbujących ciepło lub odprowadzających ciepło, takich jak elementy chłodzące lub wężownicę chłodzące.
Sposób według wynalazku korzystnie jest stosowany do wytwarzania odlewu koła zamachowego łączonego z silnikiem pojazdu mechanicznego. Koło zamachowe zawiera obrotową tarczę mającą piastę, która jest połączona z wałem korbowym i która obraca się razem z nim. Kiedy sprzęgło jest sprzęgnięte, moment silnika jest przekazywany na wał napędowy poprzez czynnik tarczy sprzęgła i napędowej płyty sprzęgła, pojazd jest napędzany za pośrednictwem wału napędowego poprzez skrzynię biegów. Kiedy pojazd zostanie uruchomiony i często kiedy pojazd jest prowadzony, siła napędzająca jest rozsprzęgana, poprzez podnoszenie napędowej płyty sprzęgła znad koła zamachowego i jest ponownie sprzęgana podczas poślizgu na sprzęgle. Praca mechaniczna, pojawiająca się jako wynik sił tarcia wytworzonego przez te dwa mechaniczne elementy, jest przetwarzana na energię cieplną, która musi być odprowadzona od obrzeża koła zamachowego. Jednocześnie cała siła silnika jest przenoszona na płytę napędową sprzęgła poprzez piastę koła zamachowego i dlatego koło zamachowe musi mieć wysoką wytrzymałość mechaniczną i wysoki moduł sprężystości, zwłaszcza w piaście koła zamachowego.
Ze względu na wymaganie dobrej przewodności cieplnej koła zamachowego, są one zwykle wykonywane z żeliwa szarego lub składają się z różnych materiałów. To powoduje, że z powodów bezpieczeństwa koła zamachowe mają także znacznie zwiększone wymiary, zwłaszcza w ich części stanowiącej piastę. Żeliwo szare ma także niską stabilność wymiarową. W przypadku budowy złożonej z różnych materiałów jest możliwe oczywiście zoptymalizowanie właściwości, chociaż to rozwiązanie czyni produkcję bardziej kosztowną.
W związku z tym jest pożądane ukształtowanie koła zamachowego, w którym powierzchnia tarcia na obrzeżu koła zawierałaby co najmniej około 80% żeliwa o drobnym graficie i jednocześnie co najwyżej 20% żeliwa sferoidalnego. Te wartości odpowiadają proponowanym normom, przy których materiał występujący w powierzchniach trących ma konieczną wysoką przewodność cieplną, przy jednoczesnej wysokiej odporności na zużycie. Więcej niż 50% grafitu w piaście koła zamachowego ma strukturę sferoidalną, a więc materiał jest podobny do żeliwa ciągliwego, które zapewnia wysoką mechaniczną wytrzymałość i wysoką sztywność w porównaniu z innymi rodzajami żeliwa. Grubość piasty koła zamachowego może być zmniejszona o
171 822 połowę kiedy struktura żeliwa zmienia się od żeliwa szarego do sferoidalnego. Kiedy materiał zawiera co najmniej 80% rozdrobnionego grafitu w tarczy ciernej, praktycznie uzyskuje się tę samą przewodność cieplną jak żeliwa szarego, chociaż mechaniczna wytrzymałość i sztywność jest zwiększona znacznie
Znane jest wytwarzanie kół zamachowych całkowicie z żeliwa o graficie drobny. Chociaż te koła są lepsze niż koła wykonane z żeliwa szarego, nie jest możliwe uzyskanie istotnych oszczędności materiału, osiąganych, gdy stosuje się obecny wynalazek. Poprzez przemieszczanie masy na zewnątrz jest możliwe utrzymanie tego samego momentu bezwładności koła zamachowego przy niższej jego wadze, co jest oczywiście jednym z głównych celów. Figura 2 przedstawia koło zamachowe wytworzone z szarego żeliwa, a fig. 3 przedstawia koło zamachowe wytworzone z niejednorodną strukturą grafitu, to jest z żeliwa o drobnopłatkowym graficie w zewnętrznej części koła i ze sferoidalnego żeliwa w jego piaście. Wymiary są podane w tabeli poniżej.
Tabela 1
fig. 2 fig. 3
D 350 350
d 139 220
B 25 30
b 12 6
Podczas odlewania koła zamachowego, chłodzenie cienkich części piasty, około 6 mm, jest zwykle wystarczające do uzyskania prędkości krzepnięcia powodującej tworzenie więcej niż 50% grafitu sferoidalnego, jeżeli koło zamachowe jest odlewane w typowych formach piaskowych. Oczywiście, chłodzenie zależy od kształtu formy. Jednak, gdy spadek temperatury jest niezadawalający, przy przygotowywaniu formy mogą być umieszczone korpusy chłodzące w pobliżu części piasty formy piaskowej, wskutek czego ciepło opuszczające odlew jest absorbowane szybciej.
Obecny wynalazek może być także zastosowany do odlewania bloków cylindra silnika w procesach odlewania, które mają na celu zapewnienie niejednorodnej struktury grafitu. Blok cylindra jest przykładem części mechanicznej lub wyrobu, który podlega dużej liczbie różnych naprężeń i odkształceń. Na przykład cylindry silnika są zwykle umieszczone w górnej części bloku cylindra i podlegają szczególnym naprężeniom termicznym. Spalanie zachodzi w cylindrach usytuowanych w górnej części bloku cylindra, gdzie występują bardzo duze różnice temperatur. Temperatura pracy jest zwykle bardzo wysoka w tej części silnika. Po odlaniu, ta część bloku cylindra jest poddana znacznej obróbce, zanim może być zamontowana w silniku. Tak więc obrabialność tej części bloku cylindra jest istotną cechą bloku. Innymi właściwościami wymaganymi w odniesieniu do bloku są dobra termiczna przewodność, duża stabilność wymiarowa i sztywność. Wszystkie te wymagania są najlepiej spełnione przez żeliwo o drobnym graficie.
Dolne części bloku cylindra zwykle zawierają wał korbowy i urządzenia mocujące silnik, które przede wszystkim powinny odznaczać się dobrą obrabialnością, wysoką zdolnością tłumienia i zadawalającą sztywnością. Jest oczywiste, Że Żeliwo o drobnym graficie jest materiałem optymalnym na takie części silnika. Pomiędzy częściami bloku silnika górną i dolną jest usytuowana część, która ma stosunkowo cienkie ściany, a której najważniejszą właściwościąjest wysoka wytrzymałość mechaniczna. Ta część może być dogodnie wykonana z Żeliwa sferoidalnego, lub z Żeliwa, które co najmniej zawiera dużą część grafitu sferoidalnego. Żeliwo sferoidalne, które staje się bardzo gorące, na przykład z powodu słabej jego przewodności cieplnej, łatwo będzie traciło stabilność wymiarową i nie może pracować. Powyżej wspomniana pośrednia część bloku cylindra nie podlega wpływom cieplnym w tym samym zakresie jak pozostałe części bloku, chociaż wymagania mechanicznej wytrzymałości tej pośredniej części są większe mz w
171 822 przypadku innych części. Te części nie są zwykle obrabiane. Dlatego żeliwo sferoidalne jest optymalne w tym obszarze.
Z powyższego widać, że sposób według wynalazku umożliwia, na przykład wytworzenie bloku silnika o optymalnej strukturze. W tym przypadku zapewnia się odpowiednie chłodzenie tych części końcowego produktu odlewanego, lub bloku cylindra, który uzyskuje optymalną strukturę mającą wysoką zawartość wydzieleń grafitu sferoidalnego lub korzystne wydzielenia zbliżone do sferoidalnych poprzez lokalne wprowadzenie środków zarodkujących.
Środki zarodkujące korzystnie wprowadza się lokalnie poprzez dostarczenie ich do wnętrza formy w tych miejscach, gdzie wymagane jest większe ilościowo krzepnięcie sferoidalne. Osiąga się to na przykład poprzez wtryskiwanie zawiesiny drobnoziarnistego żelazokrzemu na te części wewnętrznej powierzchni formy przed procesem odlewania.
Oczywiście obecny wynalazek nie ogranicza się do przykładów wykonania opisanych w odniesieniu do wytwarzania koła zamachowego i bloku cylindra. Na przykład sposób według wynalazku może być zastosowany równie dobrze do wytwarzania tarcz hamulcowych lub innych części samochodowych, które mogą być wytworzone z żeliwa mającego strukturę niejednorodną.
Wytwarzanie pojazdów stanowi główny obszar, w którym wynalazek może być zastosowany, ponieważ oszczędności w wadze mają szczególne znaczenie w tej dziedzinie. Obliczono, że uzyskuje się oszczędności wagi rzędu 30%, bez zmniejszania mocy silnika, w porównaniu z zastosowaniem żeliwa szarego, kiedy zastosuje się żeliwo o drobnym graficie w bloku cylindra Kiedy silnik ma konstrukcję dostosowaną do wytwarzania według niniejszego sposobu, można osiągnąć dalsze zmniejszenie wagi silnika.
171 822
a n A
d '
η
FIG. 2 ,
ϋ—
FIG. 3
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (5)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania wyrobów odlewnych z żeliwa w jednej części, w którym reguluje się potencjał zarodkujący wytopu poprzez zmianę składu wytopu i dodawanie modyfikatora struktury, a następnie odlewa się wytop do formy, znamienny tym, że reguluje się modyfikator struktury miejscowo w wytopie odlanym do formy przy odcinkach części odlewanej z przeważającym grafitem sferoidalnym i odprowadza się ciepło od tych odcinków części odlewanej z prędkością większą niż od odcinków części odlewanej z przeważającym grafitem drobnopłatkowym, przy czym większą prędkość odprowadzania ciepła od odcinków z przeważającym grafitem sferoidalnym zapewnia się kształtując te odcinki o mniejszej grubości niż odcinki części odlewanych z przeważającym grafitem drobnopłatkowym lub umieszczając w pobliżu tych odcinków elementy absorbujące ciepło.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reguluje się miejscowo modyfikator struktury w ilości równoważącej zawartość od 0,010 do 1,025% aktywnego rozpuszczonego magnezu.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w zakresie temperatur 1423-1273 K chłodzi się odcinki części odlewanej z przewagą grafitu sferoidalnego z prędkością co najmniej 5 stopni/s, a odcinki części odlewanej z przewagą grafitu drobnopłatkowego z prędkością nie większą niż 1 stopień/s.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kształtuje się odcinki części odlewanych zachowując stosunek grubości odcinków odlewanych z przewagą grafitu drobnopłatkowego do grubości odcinków z przewagą grafitu sferoidalnego większy niż 3, a korzystnie większy niż 5.
  5. 5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że do wytopu, odlewanego do piaskowej formy, dodaje się 0,010-0,025% aktywnego rozpuszczonego magnezu i odlewa się część o grubości odcinka z przeważającym grafitem sferoidalnym od 4 do 8 mm oraz o grubości odcinka z przeważającym grafitem drobnopłatkowym od 25 do 35 mm.
PL93305560A 1992-04-09 1993-04-06 Sposób wytwarzania wyrobów odlewanych z zeliwa w jednej czesci PL PL PL171822B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9201140A SE470092B (sv) 1992-04-09 1992-04-09 Förfarande för framställning av gjutgods med homogen grafitstruktur
PCT/SE1993/000297 WO1993020969A1 (en) 1992-04-09 1993-04-06 A method of manufacturing cast products which are cast in a single-piece structure having an inhomogeneous graphite structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL171822B1 true PL171822B1 (pl) 1997-06-30

Family

ID=20385915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL93305560A PL171822B1 (pl) 1992-04-09 1993-04-06 Sposób wytwarzania wyrobów odlewanych z zeliwa w jednej czesci PL PL

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0634962B1 (pl)
JP (1) JPH07505338A (pl)
KR (1) KR100250397B1 (pl)
CN (1) CN1083422A (pl)
AU (1) AU674312B2 (pl)
BR (1) BR9306196A (pl)
CA (1) CA2133331A1 (pl)
CZ (1) CZ244694A3 (pl)
DE (1) DE69318978T2 (pl)
MX (1) MX9302075A (pl)
PL (1) PL171822B1 (pl)
RU (1) RU94045913A (pl)
SE (1) SE470092B (pl)
TW (1) TW278102B (pl)
WO (1) WO1993020969A1 (pl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE504136C2 (sv) * 1995-02-07 1996-11-18 Sintercast Ab Förfarande för framställning av gjutgods som är gjutna i ett enda stycke där vissa delar innehåller kompaktgrafitjärn och andra grått gjutjärn
EP0769615A1 (en) * 1995-10-17 1997-04-23 Ford Motor Company Limited Engine cylinder block
CN103255335A (zh) * 2013-05-11 2013-08-21 罗云 生产高速重载汽车刹车鼓的合金蠕墨铸铁
CN109468526B (zh) * 2018-12-14 2020-06-02 苏州东海玻璃模具有限公司 蠕墨铸铁玻璃模具材料及模具制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1259515B (de) * 1966-11-22 1968-01-25 Bergische Stahlindustrie Einteilige Bremsscheiben
SE306809B (pl) * 1967-08-07 1968-12-09 C Green
SE372902B (pl) * 1973-05-14 1975-01-20 Go Avtomobilny Z
US4501612A (en) * 1983-10-27 1985-02-26 The University Of Alabama Compacted graphite cast irons in the iron-carbon-aluminum system
JPH01107958A (ja) * 1987-10-19 1989-04-25 Honda Motor Co Ltd 部分的に組織が異なる鋳造品の鋳造方法
US4813470A (en) * 1987-11-05 1989-03-21 Allied-Signal Inc. Casting turbine components with integral airfoils
JPH035055A (ja) * 1989-05-30 1991-01-10 Aisin Seiki Co Ltd リングギヤーとフライホイール一体形の製造方法
SE466059B (sv) * 1990-02-26 1991-12-09 Sintercast Ltd Foerfarande foer kontroll och justering av primaer kaernbildningsfoermaaga hos jaernsmaeltor
SE469712B (sv) * 1990-10-15 1993-08-30 Sintercast Ltd Foerfarande foer framstaellning av gjutjaern med kompakt grafit

Also Published As

Publication number Publication date
EP0634962B1 (en) 1998-06-03
SE470092B (sv) 1993-11-08
DE69318978T2 (de) 1998-09-24
EP0634962A1 (en) 1995-01-25
DE69318978D1 (de) 1998-07-09
BR9306196A (pt) 1998-06-23
TW278102B (pl) 1996-06-11
JPH07505338A (ja) 1995-06-15
CN1083422A (zh) 1994-03-09
KR100250397B1 (ko) 2000-04-01
CZ244694A3 (en) 1995-05-17
MX9302075A (es) 1994-01-31
RU94045913A (ru) 1996-09-10
CA2133331A1 (en) 1993-10-28
AU3964593A (en) 1993-11-18
WO1993020969A1 (en) 1993-10-28
AU674312B2 (en) 1996-12-19
KR950700798A (ko) 1995-02-20
SE9201140D0 (sv) 1992-04-09
SE9201140L (sv) 1993-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2216604C2 (ru) Сплав железа (варианты) и способ его получения
US5303682A (en) Cylinder bore liner and method of making the same
US20060266447A1 (en) Iron alloy containing molybdenum
CN106735225B (zh) 一种喷射成形锻造铝合金制动盘制动鼓的方法
US3965962A (en) Process for producing ductile iron casting
PL171822B1 (pl) Sposób wytwarzania wyrobów odlewanych z zeliwa w jednej czesci PL PL
JP3537038B2 (ja) 内燃機関用シリンダライナの製造方法
Rundman et al. Cast irons
WO2000075387A1 (fr) Fonte a graphite spheroide obtenue sans transformation bainitique
JP2007119869A (ja) デファレンシャルギアケース及びその製造方法
US3844776A (en) Method of casting inoculated metals
US20240286187A1 (en) Cast hypereutectic aluminum alloy disc brake rotor
JPH11226723A (ja) 過共晶Al−Si系合金ダイカスト部材及びその製造方法
CN116200647B (zh) 铁素体球墨铸铁、铸件及其制备方法
JPS60204843A (ja) 耐摩耗性軽量ロツカ−ア−ムの製造法
SU1138240A1 (ru) Способ получени литых штампов
JP4097880B2 (ja) 球状黒鉛鋳鉄部材及びその製造方法
JP2000345279A (ja) 球状黒鉛鋳鉄品及びその製造方法
Górny Thin-Wall Gray Iron Castings
JPH0718462B2 (ja) ディスクブレーキ用ロータおよび製造方法
AU755655B2 (en) Iron alloy containing molybdenum
JP2023001684A (ja) 鋳鉄製円筒部材およびその製造方法
JP2847519B2 (ja) 摺動部材を成形する方法およびこの方法に使用する鋳型
Jorstad Refinement of the Primary Silicon Phase in Hypereutectic Aluminum-Silicon Alloys
JP2002178134A (ja) 鋳造組織の微細化方法及び微細化装置