155548. lajstromszámú szabadalom • Öntőforma és eljárás fémeknek öntőformában való öntésére

155548 6 visszabillenthető eredeti, általában vízszintes helyzetébe. A grafit kedvező és kívánatos tulajdonsága a jó hővezető-képesség, minek eredményeképpen a fém hűlése, megszilárdulása folyamán az öntvény finoman szemcsés szerkezetűvé válik. A grafittömbök továbbá ismert módon könnyen megmunkálhatok és ezért az öntőformákban a kívánt üreg könnyen elkészíthető. A grafit a hőlökéseknek és vetemedésnek még az acél öntéséhez szükséges nagy hőmérsékletnél is jól ellenáll. Ez eltérő tulajdonság a fém öntőformákhoz viszonyítva, amelyeknek ellenállása hőlökésekkel és vetemedésekkel szemben sokkal kisebb, főként akkor, ha acélöntést készítünk bennük. Találmányunk fontos jellegzetessége, hogy a grafit öntőformában a megolvadt fém szilárdulását mind a szilárdulás sebessége, mind a szilárdulás iránya szempontjából szabályozni tudjuk. Ebből a célból a felső boltozat és/vagy alsó formaszekrény meghatározott felületi részeit megfelelő rétegvastagságú szigetelő réteggel vonjuk be, a szigetelő réteg anyagával érintkező fém szilárdulásának késleltetése céljából. A találmány vázolt kiviteli alakjánál a 30 és 31 szigetelő bevonatok egymással szemben a 11 és 12 grafittömbökbe bemunkált megfelelő üregek kiválasztott felületein vannak. Az öntőforma ürege, amit akkor formálunk, ha a 11 és 12 grafittömböket a 30 és 31 szigetelő bevonatokkal kívánjuk ellátni, olyan, amely megfelel a vasúti kocsik kerekeivel foglalkozó AAR szabványok vasúti kocsi kerekeinek, mégpedig azoknak, amelyeket 1,2% vagy ennél kisebb széntartalmú öntött acélból készítenek. Találmányunk nem korlátozódik vasúti kocsik kerekeire vagy szénacélokra, hanem alkalmazható más fémekből készült öntvényekhez, így pl. — de nem kizárólag — nagy ötvözőtartalmú acélokhoz, mangánacélhoz, kopásnak ellenálló öntöttvashoz, nikkel és réz alapú ötvözetekhez, alacsony széntartalmú ötvözetekhez és szénacélokhoz. Az 1. és 3. ábrákból látható, hogy a 30 és 31 szigetelő bevonatok felvitele után az öntőforma üreg vagy kitöltetlen tér alakja olyan vasúti kocsikerék alakjának felel meg, amelynek lap alakú 32 és 33 felületei, elülső 36 peremszalag felülete, hátsó 37 peremszalag felülete, kúpos 38 és 39 gyűrűfelülete, elülső 40 peremfelülete, 41 futófelülete, 42 karimafelülete, hátsó 43 karimafelülete, elülső 48 kerékagy-peremfelülete, hátsó 49 kerékagy-peremfelülete és hátsó 49A kerékagyfelülete van. Az 1. és 3. ábrákon látható, találmány szerinti kiviteli alaknál a 30 és 31 szigetelő bevonatok keramikus anyagúak, amely anyag kolloid szilíciumdioxidból, citromsavból, magnéziumszulfátból és kianitból áll, és a 30 és 31 szigetelő bevonat vastagsága változó aszerint, hogy az öntvény különböző részein milyen mértékű, illetve sebességű szilárdülást kívánunk elérni. A pontos vastagság a kerék geometriai tulajdonságaitól és a keramikus anyag összetételétől függően határozható meg. A 30 és 31 szigetelő bevonatok vastagsága a keréktalptól az agy felé növekszik. Például a 30 és 31 szigetelő bevonatok kb. 8 mm vastagok a gyűrű alakú 32 és 33 lapfelületek mentén. A 30 és 31 szigetelő bevonatok 0,8—8 mm vastagságban vonják be a 11 grafit-5 tömb elülső 36 peremszalag-felületét és az alsó 12 grafittömb hátsó 37 peremszalag-felületét. A keréktalp 50 üregében a grafitfal kúpos 38 és 39 gyűrűfelületein nincs szigetelő bevonat, azonban szokásos öntőiszappal van bevonva, az elülső 40 10 peremfelület, 41 futófelület, 42 karimafelület és hátsó 43 karimafelület grafitfalához hasonlóan. Az elülső 48 kerékagy-peremfelületen és a hátsó 49 kerékagy-peremfelületen a szigetelő bevonat kb. 9,5 mm vastag. 15 A 30 és 31 szigetelő bevonatok vastagsága az elülső kerékagy-peremfelületen bizonyos kerékkiviteleknél és bizonyos keramikus bevonatanyagoknál 9,5 és 12,7 mm között ingadozhat. 20 A kötőanyaggal ellátott homok bevonatanyagok vastagsága ennél jelentősen nagyobb lehet. így, a vékony öntőforma-kenőanyagokkal ellentétben, a találmányunk szerinti szigetelő bevonat vastagsága meghaladhatja a 12,7 mm-t és 25 bizonyos körülmények között homok alapanyagú bevonatoknál a 25 mm-t is, Az öntőforma összetett öntőformának tekinthető, amelynél a folyékony fém a keréktalpnál és a karimarészeken a hő gyors elvezetése céljából közvetlenül érintkezik a 30 grafittal és amelynél a megolvadt fém a laprészeken a hő kevésbé gyors elvezetése céljából a hőálló 30 és 31 szigetelő bevonatokkal érintkezik. A 30 és 31 szigetelő bevonatok nem állandóak olyan értelemben, hogy ezeket új bevonattal 35 kell felcserélni minden, az öntőformában kialakított külön öntvényhez. Ez eltér a bevonat nélküli (eltekintve az öntőforma-kenéstől) 50 keréktalpnál levő grafitfal felületektől, amiket szintén újból kell megmunkálni, később ismertetésre ke-40 rülő módon, azonban csak nagy számú öntés után. így az öntőforma összetett öntőforma abban az értelemben, hogy állandó grafittömbjei vannak, amelyeknek meghatározott részein nem állandó 30 és 31 szigetelő bevonatok találhatók. 45 A 30 és 31 szigetelő bevonatok jelentősen előnyös tulajdonsága, hogy általuk a megolvadt fém szílárdulását időben és szilárdulási irány szempontjából szabályozni lehet, és a szilárdulás a nagy keresztmetszetű 50 keréktalp-üregtől a 50 kis keresztmetszetű 51 laprészüregen keresztül a nagy keresztmetszetű 45 agyüreg irányában a kombinált 25 felöntő-légcsatornáig jön létre. Ez annyit jelent, hogy az öntőforma grafitfala hűti a folyékony fémet a keréköntés talprészénél, ez-55 zel széniben a megömlesztett fém szilárdulása az 51 laprészüregen belül a 30 és 31 bevonatok révén késleltetve van, ami biztosítja, hogy a fém keresztülfolyjon a laprészüregen enneg az üregnek megszilárdult fém által való idő előtti elzá-60 ródása nélkül, és hogy a 25 felöntő öntőcsatornában levő megolvadt fém zavartalanul betáplálható a keréktalprészhez és ezek egymással olvadt fémet utánpótló kapcsolatban vannak. Ezenkívül a 30 és 31 bevonatok védik a grafittömböt az 65 agyrészen és laprészeken erróziós hatások ellen, a