Институт технологии металлов НАН Беларуси на «Международном промышленом форуме 2013», в Киеве (Украина) представил свою разработку — технологию непрерывно-циклического литья намораживанием, которая позволяет в непрерывно-циклическом режиме получать отливки цилиндрической формы с заранее заданными структурой и физико-механическими свойствами (за счет направленного затвердевания и кристаллизации) из специальных износостойких чугунов (на основе серого, высокопрочного и белого чугуна) и бронзы.
Процесс производства отливок протекает по следующей схеме: жидкий металл из ковша подается сифоном через футерованный металлопровод (1) и соединительный стакан (2) в стальной водоохлаждаемый кристаллизатор (3), где, за счет градиента перепада температур между внутренней стенкой кристаллизатора и жидким металлом, формируется отливка цилиндрической формы (5), которую периодически извлекают вверх с помощью подвижной части кристаллизатора (4). Процесс протекает в непрерывно-циклическом режиме, темп которого задается скоростью затвердевания в кристаллизаторе отливки требуемой толщины. Технология позволяет производить гильзы цилиндров, седла клапонов, кольца поршневые и уплотнительные для двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, турбокомпрессоров и т.д.
Разработчик так характеризует достоинства технологии:
- Главной отличительной чертой технологии является возможность получение полых отливок без использования стержней в стационарной водоохлаждаемой металлической форме.
- Особенности механизма формирования отливки обеспечивают повышенную плотность и твердость, отсутствие газовых раковин, шлаковых включений, усадочной пористости и трещин.
- Возможность формирования заданной структуры металлической матрицы в отливках из серого чугуна без дополнительной термообработки.
- Высокая доля (до 70…80 %) использования в составе шихты отходов и возврата собственного производства (стружки, технологической обрези и литников) без снижения качества литья.
Институтом разработана полуавтоматическая литейная установка позволяющая в непрерывном режиме разливать без переналадки до 2500 кг металла. Технические характеристики установки приведены в табл. 1.
Таблица 1: Технические характеристики установки литья намораживанием
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Размеры заготовок: | |
| Наружный диаметр заготовок, мм | 50-185 |
| Толщина стенки, мм | 10-15 |
| Высота, мм | 150-300 |
| Производительность, отливок/ч | 100-240 |
| Выход годного, % | 90-95 |
| Твердость чугуна: | |
| Серого, НВ | 229 … 255 |
| Высокопрочного, НВ | 255 … 277 |
| Белого высокохромистого, HRC | 64 … 66 |
