Кокили для отливки проб металлов

Внедрение новых кокилей и проб сокращает длительность плавок и анализа проб, расход дорогостоящих легирующих добавок, повышает точность анализа до требований ГОСТ на данную марку сплава. Известно, что наибольший экономический эффект металлурги получают при выплавке сплавов, соответствующих требований ГОСТ по химическому составу за минимальное время плавки при содержании дорогостоящий легирующих добавок на нижних допустимых пределах.

Отливка проб типа «грибок» в кокиль обеспечивает следующие преимущества:

• быстрое охлаждение куста отливки за 2...3 мин. Без закалки сплавов с высоким содержанием углерода с охлаждением пробы обдувом холодным воздухом или в воде (для цветных сплавов);
• постоянство массы, формы и размеров пробы независимо от марки сплава;
• постоянство структурной и химической однородности анализируемых зон пробы;
• отсутствие необходимости в разрезке проб по большим сечениям, что исключает: эксплуатацию мощных абразивных станков, сильный нагрев пробы после разрезки, охлаждение пробы после разрезки (общие потери времени на разрезку и охлаждение проб по ГОСТ 7565 могут составлять 6...8 мин.);
• возможность использования пневмопочты для ускоренной доставки проб в лабораторию;
• полное отсутствие заражения материала пробы материалом кокиля, т.к. поверхность кокиля, соприкасающаяся с расплавом, снабжена плазменным покрытием - веществом, имеющим высокую температуру плавления (2900 °С), т.е. проба является представительной;
• удобства маркировки ударным способом;
• высокие эксплуатационные удобства при заточке проб на абразивных, фрезерных и токарных станках фирмы Herzog (пробы, СОПы и ГСО рекомендуется затачивать на фрезерных и токарных станках);
• высокие эксплуатационные удобства установки и надежного закрепления пробы в тисках и на столике штатива УШТ-4 с держателем, в патронах рентгеновских спектрометров, на столике вакуумных отечественных и импортных спектрометров с держателем проб;
• удобства отбора стружки на арбитражный химический анализ фрезой, резцом или сверлом;
• возможность отливки в кокиль заготовок стандартных образцов предприятия (СОП) заданного химического состава;
• проба типа «грибок» удовлетворяет требованиям ГОСТ 7565 по массе. Согласно этому ГОСТу проба для спектрального анализа должна иметь массу  0,06 кг. Проба стали типа «грибок» диаметром 40 мм и толщиной 8 мм имеет массу ~0,1 кг.

Перечисленные преимущества пробы типа «грибок» позволяют получить реальный экономический эффект за счет:

• сокращения времени плавки на 10...15 % за счет отсутствия потерь времени на ожидание результатов анализа, т.к. время на подготовку проб к анализу сокращается на 6...8 мин.;
• сокращение времени плавки дает большую экономию электроэнергии;
• повышение точности и надежности анализа обеспечивает экономию расхода легирующих добавок и значительно уменьшает вероятность брака плавок по химическому составу.

Предлагается пять новых типов кокилей для отливки проб черных и цветных сплавов:

• кокиль металлический с плазменным покрытием для отливки проб всех марок стали и сплавов на основе железа, никеля, кобальта и др., обеспечивающий получение проб типа «грибок» ø 40 мм и толщиной 8 мм с центральным выступом ø 12 мм и толщиной 15 мм на неработающей части пробы; масса кокиля  4,6 кг; пробы ~0,1 кг;
• кокиль металлический с плазменным покрытием для отливки проб всех марок  отбеленного чугуна ø 40 мм и толщиной 4 мм с центральным выступом ø12 мм и толщиной 15 мм на неработающей части пробы. Вместе с пробой отливаются две тонкие пластинки толщиной 0,8 мм площадью 3,5 см². Эти пластинки легко отделяются от отливки плоскогубцами и, при необходимости, направляются в химическую лабораторию на арбитражный анализ отливки. Отбеленный чугун очень хрупкий материал и легко измельчается в ступе. Такой прием ускоряет химический анализ и упрощает отбор пробы от очень твердого материала - отбеленного чугуна;
• кокиль металлический с плазменным покрытием для отливки проб всех марок цветных сплавов на основе алюминия, меди, магния, свинца, олова, серебра и др. ø 40 мм и толщиной 8 мм. Масса кокиля  4 кг. Проба типа «грибок» с выступом в центральной части ø12 мм и толщиной 15 мм на нерабочей части пробы. Литник может быть использоваться для отбора стружки на арбитражный химический анализ пробы;
• кокиль металлический с плазменным покрытием для одновременной отливки четырех стержней ø8 мм и длиной 72 мм из любых цветных сплавов для определения примесей на воздушных спектрометрах типа «МФС-8» SL с генератором УГЭ-4 (известно, что чувствительность спектрального определения примесей значительно возрастает, если оба электрода дуги/искры из одного и того же материала), другие элементы также можно определять вместе с примесями;
• кокиль металлический с плазменным покрытием для одновременной отливки трех проб: одной - типа «грибок» ø 40 мм и толщиной 8 мм и двух стержней ø8 мм и длиной 70 мм для анализа на различных средствах измерений.