Устройство для определения механических свойств литого металла

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЛИТОГО МЕТАЛЛА , содержащее разъемную литейную форму/ .включающую напорную полость и сообщенную с ней измepитeльнyю и средства измерения деформации метадла, о т л и чаю щ е е с, я . те, что, с целью повышения точности при определении механических свойств затвердевшего на стенках формы слоя металла при повышенных температурах путем .исключения перегрева слоя в безопорной зоне литейной формы, в боковой стенке измерительной полости выполнено отверстие, в литейной форме выполнена сливная полость, а устройство снабжено вставкой , установленной в отверстии с возможностью осевого перемещения, и перегородкой, установленной между измерительной и сливной полостями с возможностью перемещения и имеющей теплоизоляцию на ее поверхности , обращенной к измерительной полости . (О 2. Устройство по П.1, о т л и чающее с я тем, что, оно снабжено фиксатором перегородки. а о со 00

(192 (112

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(512 0 01 22 3/18 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЛИТОГО МЕ- -..

ТАЛЛА, содержащее разъемную литейную форму, .включающую напорную полость и сообщенную с ней измерительную и средства измерения деформации металла, о т л и ч а ю щ е е с я

Е (21) 3487284/25-28 . 2 (22} 20.08.82 (46) 15.12.83. Бюл. 22 46 (72) Л.Е. Щиголь-Шенделис и A.A.Êðåé. цер .(71} Научно-исследовательский инсгитут специальных способов литья. (53} 620 ° 172.251.222(088.8) (56) 1. авторское свидетельство СССР

Ф 160615, кл. a 01 Л 3/18, 1962. .2. Авторское свидетельство СССР

9 332358, кл. 0 01 H 3/18, 1970 (прототип). тем, что, с целью повышения точности при определении механических свойств затвердевшего на стенках фор. мы слоя металла при повышенных температурах путем .исключения перегрева слоя в безопорной зоне литейной формы, в боковой стенке измерительной полости выполнено отверстие, в литейной форме выполнена спивная полость, а устройство снабжено вставкой, установленной в отверстии с возможностью осевого перемещения, и перегородкой, установленной между измерительной и сливной полостями с возможностью перемещения и имеющей .теплоизоляцию на ее поверхности, обращенной к измерительной полости, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, оно снабжено фиксатором перегородки.

1060980

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения механических свойств литого металла.

Известно устройство для определения механических свойств литого ме5 талла, содержащее литейную форму, выполненную разъемной состоящую из неподвижной и подвижной частей,служащих захватами, и боковых вставок для формирования рабочей части образца при -кристаллизации после за ливки металла. Свойства литого металла определяют в твердо-жидком состоянии путем разрыва отлитых образцов при неполном эатвердева- 15 нии металла после отвода боковых вставок $1j .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и . достигаемому результату является 20 устройство для определения механических свойств литого металла, содержащее разъемную литейную форму, включающую напорную и сообщенную с ней измерительную полость, и сред- 25 ства измерения деформации металла.

Литейная форма выполнена в виде металлического разъемного кокиля, .внутренний объем которого образует измерительную полость, и сообщен- g0 ную с ней через верхний торец кокиля втулку с воронкой для заливки жидкого металла, объем которых образует напорную полость j2j .

Общим недостатком известных устройств является низкая точность определения механических свойств затвердевшего на стенках формы слоя металла при повышенных температурах,обусловленная невозможностью слива расплава после выдержки его. в.форме, что приводит к перегреву затвердевшего слоя в безопорной зоне после разъема формы за счет тепла незатвердевшего сплава.

Цель изобретения — повышение точ- 45 ности при определении технических свойств затвердевшего на стенках формы слоя металла при повышенных температурах путем исключения перегрева слоЯ в безопорной зоне литей- 50 ной формы.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения механических свойств литого металла, содержащем разъемную литейную форму, включающую напорную полость и сообщенную с ней измерительную, и сред- ства измерения деформации металла, в боковой стенке измерительной полости выполнено отверстие, в литейной 60 форме выполнена сливная полость, а устройство снабжено вставкой, установленной в отверстии с возможностью осевого перемещения, и перегородкой, установленной между измерительной 65 и сливной полостями с возможностью перемещения и имеющей теплоизоляцию на ее поверхности, обращенной к измерительной полости.

Кроме того, устройство снабжено фиксатором перегородки.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит литейную форму, выполненную в виде подвижной полуформы 1, установленной на приводной раме 2, и неподвижной полуформы

3 ° Полуформы 1 и 3 образуют напорную полость 4 и сообщенные с ней измерительную 5 и сливную 6 полости, между которыми установлена с возможностью перемещения перегородка 7, связанная с раэмеценным на раме 2 приводом 8. На поверхности перегородки 7, обращенной к измерительной полости

5, размещена теплоизоляции 9, теплопроводность которой меньше теплопроводности материала стенки измерительной полости 5. При этом объем сливной полости 6 с учетом возможных выплесков при сливе расплава должен быть на 10-15% больше суммы объемов напорной .полости 4 и измерительной полости 5. В боковой .стенке последней выполнено отверстие, в котором установлена с возможностью осевого перемещения вставка 10, связанная с размещенным на раме 2 йриводом 11.

На раме 2 размещен фиксатор 12 положения перегородки 7.

Устройство работает следующим образом.

При сомкнутых полуформах 1 и 3 жидкий металл заливают через напорную полость 4 в измерительную полость 5. При этом перегородка 7. перекрывает сливную полость 6, а вставка 10 расположена в отверстии боковой стенки измерительной полости заподлицо со стенкой.

При охлаждении и кристаллизации жидкого металла на стенках измерительной полости 5 нарастает затвердевший слой 13 металла. После выдержки, необходимой для формирования слоя 13 заданной толщины,вставка

10 при помощи привода 11 выдвигается из отвеРстия стенки полости 5.

При этом в форме образуется безопорная зона, в которой отсутствует контакт между вставкой 10 и слоем 13, вследствие чего в безопорной зоне уменьшается отвод тепла от слоя 13, и происходит нагрев последнего незатвердевшим расплавом металла, который находится в измерительной полости 5. Под действием гидростатического давления столба расплава, находящегося в напорной полости 4, слой 13 в безопорной зоне деформи- руется. Для предотвращения дальнеа шего увеличения толцины слоя 13 и

1060980

Редактор С. Лисина

Составитель M. Матюшин

Техред Т.Маточка Корректор И. Эрдейи

Заказ 10028/43 Тираж 873 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 его перегрева расплавом металла, .на,. ходящегося в измерительной полости

5, включают привод 8 и перемещают перегородку 7 до ее взаимодействия с фиксатором 12. При этом фиксатор

12 предварительно устанавливают на раме 2 в положение, при котором йерегородка 7 отводится на величину

К, меньшую размера b измерительной полости 5

Р где 8 — - толщина слоя 13 металла на стенке измерительной полости 5. При этом обеспечивается опора для слоя

13 в виде выступающей части пере- 15 городки 7. Поскольку теплопроводность теплоизоляции 9, размещенной иа поверхности перегородки 7, обращенной к полости 5, меньше теплопроводности материала стенки последней, 7О то толщина о затвердевшего слоя металла на поверхности перегородки

7 меньше толщины S слоя 13 металла на стенке измерительной полости 5, а температура слоя металла, образовавшегося на поверхности перегородки, выше температуры слоя 13 металла на стенке измерительной полости

5. Под напором расплава слой металла, образовавшийся на перегородке 7, разрушается при отведенной перегородке 7 и происходит слив расплава в сливную полость 6.

Давление на слой 13 и величину его деформации в безопорной зоне в процессе испытания фиксируют при помощи средств измерения деформации (не показаны). По величине давления и деформации в безопорной зоне определяют механические свойства литого металла по известным зависимостям. После слива расплава отво— дят раму 2 с полуформой 1, извлекают слой 13 и при необходимости испытывают последний на разрыв по известной методике.

После очистки полостей 4-6 вставку 10 и перегородку 7 устанавливают в исходное положение, полуформы

1 и 3 соединяют и.повторяют процесс испытаний.

Изобретение позволяет повысить точность при определении механических свойств затвердевшего на стенках формы слоя металла при повышенных температурах благодаря использованию сливной полости, перегородки, установленной между ней и измерительной полостью с возможностью перемещения, а также вставки, установленной в боковой стенке измерительной полости с возможностью осевого перемещения, что обеспечивает быстрый слив расплава и исключает перегрев слоя литого металла в безопорной зоне.