Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11451
.pdf
Согласно настоящему изобретению, деталь или детали, подлежащие соединению или иной обработке,
нагреваются в месте применения чугуна до температуры около 850 °C, и используется чугунный присадочный
пруток, содержащий свободный, мелкодисперсный и равномерно распределенный графит (например,
графитовую эвтектику чугуна), в сочетании с высокоэффективным раскисляющим флюсом, состоящим,
например, из чистого железа в порошковой форме, борной кислоты, нитрата калия и карбоната калия.
Предпочтительно паяльную трубку или подобное устройство держать таким образом, чтобы пламя оставалось
параллельным поверхности обрабатываемого металла или под небольшим углом к ней, и перемещать его
более или менее зигзагообразным образом, периодически обхватывая присадочный пруток и расплавляя
капли металла с него, а также распределяя их в стороны и вперед.
Подходящий чугунный пруток может содержать следующие ингредиенты в приблизительно указанных
пропорциях: мелкодисперсный, равномерно распределенный углерод 3,5 %/г, марганец 0,5 %, кремний 3,3 %,
фосфор 0,4 %.
Этот процесс обладает следующими ценными техническими преимуществами: между основным металлом и
расплавленным металлом образуется очень хорошее соединение через промежуточную или переходную зону
между ними, аналогичную той, которая образуется в процессе пайки, так что основной металл не
подвергается структурным изменениям.
Еще одним существенным преимуществом является то, что ремонтируемая часть отливки, заполненная или
заделанная литым металлом, является плотной как внутри, так и по краям, мягкой для обработки
напильником и имеет тот же цвет, что и основной металл ремонтируемого изделия.
Если трещина в изделии очень глубокая, ее внутреннюю часть можно заполнить металлом, отличным от
чугуна и имеющим более низкую температуру плавления. В этом случае достаточно будет заполнить чугуном
только внешнюю часть трещины, что имеет то преимущество, что нагревать нужно только ту часть, к которой
приложен чугун, до 850 °C, а внутреннюю часть трещины — лишь до несколько более низкой температуры.
Согласно проведенным заявителем экспериментам, средой для использования в процессе оказался чугунный
плавильный пруток с мелкозернистой и равномерной структурой, углерод которого, присутствующий в
структуре в виде свободного графита, распределен мелко и равномерно. Чугунный плавильный пруток такой
структуры при плавлении образует высокотекучную массу, что, безусловно, является важным фактором
успеха процесса по сравнению с чугунным плавильным прутком с крупнозернистой структурой и крупным
распределением графита, в котором масса была бы вязкой и потребовала бы большего нагрева для своего
образования.
Следовательно, для осуществления процесса в соответствии с настоящим изобретением наиболее
подходящими марками железа, используемыми для выплавки чугуна, являются те марки железа, которые
известны как высококачественный чугун и обладают настолько мелким распределением графита, что их,
например, называют мелкозернистым графитом или графитоэвтектикой.
Полученный благоприятный результат можно объяснить процессом образования высокотекучей массы.
Согласно диаграмме карбидов железа, температура плавления низших эвтектик снижается с увеличением
содержания углерода, а текучесть расплавленного металла также возрастает.
Однако плавление материала происходит в настолько ограниченной области и в настолько ограниченные
промежутки времени, что нельзя пренебрегать существующими внутри стержня неровностями. Если
распределение углерода внутри стержня очень неравномерное, то есть если обнаруживаются крупные
графитовые жилы или скопления, между которыми находятся вкрапленные части металлической основной
структуры, содержащие значительно меньше углерода или не содержащие его вовсе, то процесс плавления
будет наиболее легким и быстрым в зонах вблизи графитовых включений. Эти зоны не только сами по себе
богаче углеродом, но и легко поглощают углерод путем диффузии во время нагрева. В то время как металл,
поступающий из этих зон, уже находится в жидком состоянии, соседний металл, содержащий меньше
углерода, достигнет лишь низкой степени текучести и, кроме того, будет все еще находиться в пастообразном
состоянии. Если материал теперь плавится, он уносит с собой меньше частиц, которые полностью
расплавлены. Содержание таких менее жидких частиц делает его более вязким.
Чем мельче и равномернее распределение графита в стержне, тем меньше вероятность возникновения
описанных неровностей. С увеличением тонкости распределения графита происходит быстрое приближение к
состоянию, при котором можно предположить равномерное распределение среднего содержания углерода по
всему изделию, состоянию, которое обеспечивает максимально быстрое плавление материала с
максимально возможной текучестью при самой низкой температуре, то есть с минимальными
тепловыделениями в 70%, при условии, что среднее содержание углерода не слишком низкое.
Таким образом, процессы, пригодные для производства высококачественного чугуна, частично пригодны и
для изготовления плавильных прутков в целях данного изобретения. Довольно много таких процессов уже
известно.
Благоприятные характеристики плавления 80, получаемые в случае прутков, изготовленных в соответствии с
такими процессами, заключаются не только в легком образовании высокотекучей массы. Высокая текучесть и
однородность плавления 85, кроме того, обладают столь же важным преимуществом, обеспечивая прочное
сцепление с обрабатываемым основным металлом при лишь незначительном нагреве последнего и
деформации прилегающих к нему зон. Для обеспечения этого эффекта 90 необходимо использовать пасту,
обладающую раскисляющим действием на поверхность обрабатываемого изделия и плавильный пруток.
Подробно описав и определив природу моего изобретения, а также способ его осуществления, я заявляю, что
то, что я...
Соседние файлы в папке патенты