Способ изготовления отливок литьем по выплавляемым моделям

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ЛИТЬЕМ ПО ВЫПЛАВДЯЕМЬМ МОДЕЛЯМ, включающий заливку металла в прокаленную горячую многослойную оболочковую форму и погружение в охлаждающую жидкость,отличающийся тем, что, с целью улучшения микроструктуры металла отливок за счет уменьшения в них внутренних напряжений и облегчения выбивки отливок, многослойную оболочковую форму погружают в охлаждающую жидкость сразу после заливки ее металлом, а в качестве охлаждающей жидкости используют водно-восковую дисперсию следуквдегосостава , мае. %: Вода91,0-97,0 Зр-46%-ная водно-восковая дисперсия3 ,0-9,0 (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

«Ю

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3,0-9, 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3390206/22-02 (22) 28.01.82 (46) 07.07.83. Бюл. Р 25 (72) В.И. Решетневар Б.Ш. Танкелевич, A.В. Абадаев, Т.A. Дереча, В.A. Кучумов и Э.Я. Лапина (53) 621.746.58:621 ° 74.045(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 398337, кл. В 22 D 27/04, 1972.

2. Патент Англии Ф 1171196, кл. В 3 Р, опублик. 1968. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК

ЛИТЬЕМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЬМ МОДЕЛЯМ, включающий заливку металла в прокаленную горячую многослойную оболочковую

„„я0„„1026950 A з(5Р В 22 0 27 04 у ..В 22 С 9/04 форму и погружение в охлаждающую жидкость, отличающийся тем, что, с целью улучшения микроструктуры металла отливок за счет уменьшения в них внутренних напряжений и облегчения выбивки отливок, многослойную оболочковую форму погружают в охлаждающую жидкость сразу после заливки ее металлом, а в качестве охлаждающей жидкости используют водно-восковую дисперсию следующего состава, мас. Ъ:

Вода 91,0-97,0

30-46%-ная водно-восковая дисперсия

1026950 кость, операцию погружения многослойной оболочковой формы в охлаждающую жидкость осуществляют сразу после заливки ее металлом, а в качестве охлаждающей жидкости используют водно-восковую дисперсию следующего состава, мас.%:

Вода 91, 0-97, 0

30-46%-ная водновосковая дисперсия 3,0-9,0

Оптимальная концентрация водновосковой дисперсии находится в пределах 30-46%. Уменьшение концентрации ниже 30% не дает положительного эффекта. Увеличение концентрации выше 46% недопустимо из-за расслаивания дисперсии. Оптимальное содержание в воде водно-восковой дисперсии менее 3%.. Объем выделяющихся газов недостаточен для раэупрочнения оболочковой формы и улучшения выбивки отливок, а также создания условий охлаждения, обеспечивающих образование бейнита. Увеличение содержания водно-восковой дисперсии выше 9,0Ъ экономически нецелесообразно, так как раэупрочнение оболочки и качество отливок (микроструктура) остаются на том же уровне.

Пример. Комбинированные формы, представляющие собой оболочковую форму из 2-х зтилсиликатных и 3-х жидкостекольных слоев, изготавливают по выплавляемым моделям общепринятой технологии. Образцы для испытания на статический изгиб готовят по той же технологии, что и формы. Модельный состав из образцов и форм выплавляют в горячей воде при

95-98 С в течение 20 мин, затем форму и образец прокаливают в печи нри

1000 С в течение 40 мин. Прокаленные о формы заливают сталью 50Л. Охлаждение образцов на изгиб и залитых горячих форм осуществляют в воде, содержащей добавку водно-восковой дисперсии марки ВВД-2М (ТУ 38-40112-73).

Для сравнения параллельно изготавливают отливки по прототипу, т.е. после заливки формы охлаждают на воздухе, а затем погружают в воду .или водный раствор кислоты. Микро-. трещины на отливках исследуют с помощью микроскопа МИМ-8.

В табл. 1 представлены данные о микроструктуре и качестве отливок в зависимости от состава охлаждающей среды в сравнении с прототипом.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в литейных цехах в процессе лйтья по выплавляемым моделям с безопочной прокалкой оболочковых Форм.

Известен способ изготовления отливок, который характеризуется тем, что горячую форму заливают металлом, а затем охлаждают отливки путем подвода к поверхности раздела формаотливка охлаждающего агента в им- IO пульсном режиме (1) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ изготовления отливок, включающий заливку f5 металла в прокаленную горячую многослойную оболочковую форму, охлаждение залитого блока при комнатной температуре и погружение его в воду или раствор щелочей либо кислот. В этом способе используют обсыпочный материал иэ карбонатов щелочно-земельных металлов, претерпевающих химическое превращение при прокаливании форм, которое приводит к растворению оболочки в воде или в водном растворе щелочей, либо кислот и к облегчению выбивки отливок (2) .

Недостатками этого способа изготовления отливок являются необходимость длительного охлаждения отливок после заливки Форм до погружения их в жидкость для облегчения выбивки отливок. Погружение залитых форм в охлаждающую жидкость непосредственно йосле их заливки приводит к ухудшению микроструктуры отливок и образованию микротрещин из-эа возникающих в. них внутренних напряжений.

Кроме того, использование в качестве охлаждающей жидкостИ водных растворов кислот либо щелочей нетехнологично, так как погружение горячей формы сразу же после заливки металлом в жидкую среду приводит к ее разбрызгиванию, что влечет за собой ухуд- 45 шение условий безопасности труда.

Цель изобретения — улучшение микроструктуры металла отливок эа счет уменьшения в них внутренних напряжений и облегчение выбивки отливок. Я)

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления отливок по выплавляемым моделям, включающем заливку металла в прокаленную горячую многослойную оболочковую форму и ее погружение в охлаждающую жид1026950

Таблица l

Охлаждающая жидкость, мас. %

Качество отливок, % микро-. трещины

Микроструктура

Способ

ВВД-2М

Вода

1 (прототип) 100

Мартенсит с трооститом

То же

99,0

97,0

Бейнит

94,0

«о же

91,0

То же

В табл. 2 представлены данные о качестве отливок и работе выбивки по прототипу и по предлагаемому способу в диапазоне содержания водновосковой дисперсии в охлаждающей жидкости.

Т а б л и ц а 2

Состав охлажцающей жидкости

Качество отливок

Работа выбивки

1 блока отливок, Дж

Микроструктура Микоотрещина

Мартенсит с трооатитом

То же

21

Бейнит

То же

9Ъ-ный раствор ВВД-2М микроструктуры отливок, сокращения технологического цикла изготовления отливок, облегчения выбивки отливок.

Составитель Г. Зарецкая

Редактор И. Касарда Техред M. Коштура Корректор A Ференц

Заказ 4632/15 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из приведенных данных, оптимальной является охлаждающая жид- . кость, содержащая 6Ъ водно-восковой дисперсии, позволяющая в два раза 25 уменьшить образование микротрещин в отливках.

Вода

3%-ный водный раствор НС2

9%-ный водный раствор НСХ

ЗЪ-.ный раствор ВВД-2М. Экономический эффект от использования предлагаемого способа составляет 26,18 тыс. р, за счет улучшения

12540