CS256324B1 - Vzorkovací těleso - Google Patents

Abstract

Vzorkovací těleso je určené pro předběžnou ryohlou metalurgickou kontrolu, odlévaného kovového materiálu. Je odlito do tvaru trojbokého hranolu, jehož spodní bok tvoří základnu tělesa a jeho strany shodně rovnoramenné trojúhelníky. - Vrcholová hrana tělesa je zaoblena radiusem. Jsou udány výpočty tvaru a optimální poměry základních rozměrů a rozměry doporučené.Vzorkovací těleso je vhodné zejména pro provozy odlévající litinu s červíkovitýa anebo kuličkovým grafitem a při zkouškách novýoh materiálů.

Description

Vynález se týká vzorkovacího tělesa pro předběžnou rychlou metalurgickou kontrolu struktury odlévaného kovového materiálu, zejména litiny.

Tvárná litina a litina s červíkovď^grafitem, díky svým známým přednostem, nálézají stále většího uplatnění v konstrukcích výrobků,. Rozhodujícím momentem metalurgické přípravy tekutého kovu těchto litin je nesporné dosažení účinné modifikace, tj. vytvoření podmínek pro vyloučení požadovaného tvaru grafitu v tuhém stavu. U tvárných litin je tento proces v zaběhnutých provozech voelku zvládnut. Při přípravě litiny s červíkovitým grafitem tomu tak ještě zcela není. Je to způsobeno jejím přechodovým postavením mezi šedou a tvárnou litinou. 0 důležitosti operativního stanovení účinku modifikátoru na tvar grafitu zpracovávaného množství litiny není proto pochyb, Zejména v provozech, kde ještě nejsou pokročilé zkušenosti. Proto je důležitá operativní zkouška, která rozhodne o kvalitě litiny ještě před započetím lití do forem. Vzhledem k relativně krátké době trvání účinku modifikátoru musí být znám výsledek takové zkoušky za několik málo minutja to především u litiny s červíkovitým grafitem·

Jsou známy metody, při kterých se zkoumá struktura odlévaných vzorkovacích těles tvarovaných podle použitých diagnostických metod.

Pro zkušební metodu křivek chladnutí tvaruje se odnímaný vzorek do komolého jehlanu se zabudovaným termočlánkem. Tato metoda vyžaduje nejen náročnou aparaturu, ale i náročnost příprav. Spolehlivost je nízká.

Další metoda využívající metalurgického ryohlovýbrusu vyžaduje nejméně 5 minut k jeho vyhodnocení.

256 324

Metoda odlévání standardních Y-bloků vyžaduje poměrně dlouhou dobu chladnutí - zkouška mechanických vlastností je pro značné roz· měry X-bloků málo operativní.

Usuzování na tvar grafitu z lomové plochy vzorku přináší určité kladné výsledky ve specifických případech, avšak v praxi při přípravě litiny s červikovitým grafitem je tato metoda nespolehlivá.

Požadovanému času k získání spolehlivých informací o struktuře do 3 minut po modifikaci nevyhovuje žádná ze známých metod.

Tyto nevýhody odstraňuje vzorkovací těleso podle vynálezu, jehož podáístatA,spočívá v tom, že je odlito do tvaru trojbokého hranolu, jehož spodní bok tvoří obdélníkovou základovou plochu tělesa, jehož strany jsou vytvořeny shodnými rovnoramennými trojúhelníky s ploohami navzájem rovnoběžnými s rameny svírajícími ostrý úhel a jehož vrcholová hrana je zaoblena radiusem a rozměr od základny tělesa kolmo k temeni jeho rádiusové válcové plochy je výškou tělesa, přičemž pro vzájemné vztahy rozměrových údajů platí, že šířka základny _ _radiU3 tg polovičního úhlu - -^:---výška tělesa - rádius

Hlavní výhodou vzorkovacího tělesa podle vynálezu je jeho jednoduchá výroba, možnost rychlého ochlazení vhozením do vody, rychlé a spolehlivé vyhodnocení ůLtrazvukovou zkouškou nejpozději do 3 minut po odlití vzorkovacího tělesa, použití jednoduchého a vy^soce operativního vyhodnocovacího zařízení: posuvného měřidla a kapesního ultrazvukového tlouštkoměru s displejem.

Na připojeném zobrazení je znázorněno konkrétní provedení vzorkovacího tělesa podle vynálezu, kde na obr.1 je pohled na vzorkovací těleso zpředu a na obr. 2 pohled ze strany.

Vzorkovací těleso má tvar trojbokého hranolu, jehož spodní bok je základovou plochou vzorkovacího tělesa T. Stranami tohoto trojbokého hranolu jsou dva shodné rovnoramenné trojúhelníky o základně, která tvoří šířku a obdélníkové základy tělesa I, přičemž plochy těchto obou stranových trohúhelníků jsou vzájemně rovnoběžné ve vzdálenosti délky b základny tělesa T. Ramena stranových rovnoramenných trojúhelníků svírají ostrý úhel Celá vrcholová hrana trojbokého hranolu je zaoblena radiusem r a vytváří válcovou plochu přecházejíoí do boků trojbokého hranolu.

256 324

Kolmioe od základní plochy tělesa T k temeni jeho vrcholové válcové plochy určuje výšku v tělesa T.

Po řadě provedených zkoušek doporučuje se zachovat tyto vzájemné poměry základních rozměrových údajů a jejich přípustné tolerance:

b k v - 0,6 - 0,5 a k v - 0,4 - 0,45 Eka - 0,20-0,22

- 14° - 16° / Použité vztahové znaky a jejich význam: šířka a - šířka obdélníkové plochy základny tělesa T, jejíž rozměr se rovná základně stranových rovnoramenných trojúhelníků délka b - délka obdélníkové plochy základny tělesa T výška v. “ kolmá vzdálenost od základny tělesa T k temeni jeho vrcholové válcové plochy rádius r - rádius r udává poloměr vrcholové válcové kmety plochy tělesa T úhel _ úhel svírají ramena rovnoramenných stranových trojúhelníků /

Za použití výše uvádějí se tyto údajů:

uvedeného vysvětlení významu vztahových znaků vzorce, určující vzájemné vztahy rozměrových tg

tg r

ř eC úC

T

Vzorkovací těleso T se odlévá do pískové formy vytvarované modelem o optimálních rozměrech. Po odlití vzorku zkoušené litiny je nutno nechat proběhnout eutektickou přeměnu litiny tj. vytvoření grafitu a ztuhnutí. Vzorkovací těleso T se pak vyklepne z for-r my a vhodí do vody, aby schladlo.

256 324

Zkosené boky tělesa T zrušuji tuhnutí litiny ve funkční části vzorkovacího tělesa T \ onačené měrnými plochami M bez vnitřních nehomogenit. Válcovíx nlnoha vroholového zaoblení tělesa T umožňuje rychlejší a stabilnější tuhnutí než jiné tvary ukončení, např. htfanaté. Ostré hrany tělesa T jsou již na modelu zaobleny radiusem oca 1 mm.

Při odlévání tenkostěnných a malých litinových odlitků se volí dolní meze tolerancí doporučených rozměrů. Při odlévání robustních silnostěnných odlitků naopak se volí rozměry v horních mezích, přičemž rozměr délky b základny tělesa T může zůstat neměnný, tj. při doporučených 40 mm.

Byl proveden praktický příklad ověření vzorkovacího tělesa T při kontrole struktury eutektické tvárné litiny ultrazvukovým tlouštkoměrem /KVARO-6, SSSí^/ dvojitou sondou o kmitočtu 2,5 MHz. Sondy byly přiloženy v oblasti m.ěrnýoh ploch M. Byla stanovena mezní velikost relativní rychlosti zvuku v_r «0,91. Tvárná litina byla určena pro odlitky o hmotnostech několika kg a tloušťkách stěn od 8 do ifa. Pro dané hmotnosti a síly stěn odlitki a chemiekého složení tvárné litiny byly shledány tyto optimální rozměry vzorkovacího tělesa T :

šířka a	28,5	mm
délka b	40	mm
výška v.	66	mm
rádius r	6 .	mm
uhel 0^	15°

Pokud se vzorkovací těleso T nechá ztuhnout a ve formě sohladnout i přes eutektoidní přeměnu_?lze strukturu doplňkově hodnotit na bocích vzorkovacího tělesa T spojenýoh vrcholovou válcovou plochou metodou magnetického bodového pólu nebo metalograficky.

Vzorkovací těleso podle vynálezu je zvlášť vhodné v provozech, kde se vyrábí litina s červíkovitým nebo kuličkovitým grafitem.

Ze vzorkovacího tělesa lze odebírat třísky!<chemickou analýzu. Použití vzorkovacího tělesa je zvlášť vhodné při vývojových metalurgických praceoh.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   256 324

   Vzorkovací těleso pro předběžnou rycauau nrexajUi£gi£kflh kontrolu struktury odlévaného kovového materiálu, vyznačené tím, že je odlito do tvaru trojbokého hranolu, jehož spodní bok tvoří obdélníkovou základovou plochu tělesa /T/ o šířce /a/ a délce/b/ a jehož strany jsou vytvořeny shodnými rovnoramennými trojúhelníky s plochami navzájem rovnoběžnými s rameny svírajícími ostrý úhel /8fr/, a jehož vrcholová hrana je zaoblena radiusem /r/ a rozměr od základy kolmo k temeni rádiusové válcové plochy tělesa /ϊ/ je výškou /v/ tělesa/TÁ přičemž pro vzájemné vztajay rozměrových údajů, platí, že /«Χ/ siřte /a/ _ _{radiae /r/} tg úhlu ——* -;-£ výška /v/ - rádius /r/