Способ изготовления стержней и оболочек для литья под давлением заготовок из стали и высокотемпературных сплавов

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления стержней и оболочек при литье под давлением заготовок деталей из стали и высокотемпературных сплавов, например, на основе титана. Цель изобретения - повышение прочности и плотности стерж-i ней и оболочек за счет соответственно увеличения жидкотекучести смеси и уменьшения коробления стержней и оболочек . Это достигается за счет того, что предварительно в смесь за 10- 60 с до ее засьшйи в камеру прессования вводят 1%-ный раствор дибутилфталата, а допрессовку смеси осуществляют одновременно с началом полимеризации смеси, при этом смесь имеет следующий состав, мас.%: алкминиевый порощок 0,2-1; связующее на основе термореактивной смолы 10-15, 1%-ный раствор дибутилфталата 1-5; графити-, ровакньй порошок - остальное. Добавка 1%-ного раствора дибутилфталата в спирте повышает жидкотекучесть смеси , а благодаря тому, что при соприкосновении с нагретой до температуры полимеризации смеси (110-150 С) оснасткой раствор дибутилфталата удаляется и в стержнях не происходит увеличения газосодержания, снижается коробление и трещинообразование, .т.е. повышается качество. 1 табл. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А3 (5I) 4 22 С 9 10 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3950396/22-02 (22) 26.06.85 (46) 07.03.87. Бюл, У 9 (72) А.Л.Портной (53) 621.742.4 (088 ° 8) (56) Патент ФРГ У 3004466, кл, В 22 С 9/10 1981 °

Авторское свидетельство СССР

Р 778897, кл. В 22 С 1/22, 1980. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ

И ОБОЛОЧЕК ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

ЗАГОТОВОК ИЗ СТАЛИ И ВЪ|СОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления стержней и оболочек при литье под давлением заготовок деталей из стали и высокотемпературных сплавов, например, на основе титана. Цель изобретения — повышение прочности и плотности стерж ней и оболочек эа счет соответственно увеличения жидкотекучести смеси и уменьшения коробления стержней и оболочек. Это достигается за счет того, что предварительно в смесь sa 1060 с до ее засыпан в камеру прессования вводят 1Х-ный раствор дибутилфталата, а допрессовку смеси осуществляют одновременно с началом полимеризации смеси, при этом смесь имеет следующий состав, мас.Ж: алюминиевый порошок 0,2-1; связующее на основе термореактивной смолы 10-15 1Ж-ный раствор дибутилфталата 1-5; графити-, рованный порошок — остальное. Добавка

1Х-ного раствора дибутилфталата в спирте повышает жидкотекучесть смеси, а благодаря тому, что при соприкосновении с нагретой до температуры о полимеризации смеси (110-150 С) оснасткой раствор дибутилфталата удаляется и в стержнях не происходит увеличения газосодержания, снижается коробление и трещинообраэование,, т,е. повышается качество. 1 табл.

1294457

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления стержней и оболочек при литье под давлением заготовок деталей иэ стали и высокотемпературных сплавов, например на основе титана.

Цель изобретения — повышение прочности и плотности стержней и оболочек за счет соответственно увеличения жидкотекучести смеси и уменьшения коробления стержней и оболочек.

Дибутилфталат (ДБФ) имеет наи меньшую температуру вспышки и в растворе со спиртом дает наилучшее ис- 1 парение при соприкосновении с горячей формой с выходом его через вентиляционные каналы вместе с газами, образуемымипри полимеризации массы.

Добавка 1 -ного раствора дибутилфталата в спирте повышает жидкотекучесть смеси, причем при соприкосновении с нагретой до температуры полимеризации смеси 110-150 С раствор испаряется и удаляется через вентиляционные каналы, Температура испарения раствора в 2 раза ниже температуры испарения смеси. При этом не изменяется процентный состав смеси и не увеличивается газосодержание в стержнях, что в конечном итоге снижает коробление и трещинообраэование, т.е. повышает качество.

Запрессовку пресс-поршнем состава ,(табл,1) производят со скоростью

10-30 м/с с последующей допрессовкой, смеси из холодной камеры прессования в конце его движения со скоростью пресс-поршня 0,1 м/с до полной его остановки. Это приводит к тому, что смесь, имеющая повышенную жидкотекучесть, проходя через питатель, разогревается, что способствует равномерной полимериэации смеси по всему сечению стержня. Действие допрессовки в конце движения пресс-поршня способствует уплотнению стержня и получению равномерной повышенной прочности стержней и плотности, равной

1,7-2,0 г/см . В конечном итоге снижается величина коробления при отжиге в 1,5-2 раза и уменьшается способность к трещинообразованию, повышается качество. Это способствует получению точных заготовок литьем под давлением из стали и высокотемпературных сплавов. В заготовках на основе титана, кроме того, снижается

55 величина альфированного слоя до

0,01-0,015 мм (по известному способу 1-3 мм), В качестве графитированного порошка используется технический продукт, в качестве термореактивного связующего используется связующее на основе фенол-формальдегидной смолы, содержащее 80 вес. порошка фенол-формальдегидной смолы СФ-010, 10 вес.Х уротропина технического,5 вес. Х стеарина, или можно использовать готовую смесь марки ATN-У-ТУ48-48039410-79, в качестве алюминиевого порошка используется технический продукт, также используется 1Х-ный растI вор дибутилфталата в метиловом или этиловом спиртах.

Процентное содержание алюминиево го порошка 0,2-1 мас, обеспечивает равномерный рост температурного коэффициента линейного расширения в интервале 20-200 С (11-12)10 град. при этом не требуется увеличения содержания связующего.

Дополнительный ввод в смесь 1Х-ного раствора дибутилфталата в спирте непосредственно перед засыпкой и запрессовкой ее из холодной камеры прессования в течение 10-60 с в нагретую до температуры полимеризации пресс-форму резко повышает ее жидкотекучесть.

Изготовление стержней и оболочек предлагаемым способом может быть осуществлено на машинах литья под давлением.

В таблице даны составы согласно предлагаемому способу, Пример 1. В навеску из составов 1-3 таблицы весом 0,3 кг вводят

1 от веса 1Х-ный раствор дибутилфталата в спирте в течение 12-15 с до запрессовки смеси пресс-поршнем из холодной камеры прессования машины

С71109 в нагретую до 120i5 прессформу со скоростью прессования 15 м/с и удельным давлением 1500 кг/см, допрессовывают тем же пресс-поршнем со скоростью.0,1 м/с до полной его остановки с выдержкой под давлением в течение 2 мин, размеры стержней

10х20х60 мм, размер питателя 5х8мм.

Плотность стержней из состава 1 составляет 1,75-1,8 г/см, из состава 2—

1,75-1,9 г/см, из состава 3 — 1,81, 9 г/см, из известного состава

1,55-1,65 г/смз .

0,2-1

Предлагаемые составы, мас.Ж

30 Ингредиенты

1 2 3

Графитированный порошок 87,7

84,4 80,0

Алюминиевый

0,3 0,6 1,0 порошок

Термореактивное связующее 11

12 15

45 Однопроцентный раствор дибутилфталата в спирте

ВНИИПИ Заказ 419/8 Тираж 741

Подписное

Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12

П р и м.е р 2. В навески из составов 1-3 таблицы массой 1,5 кг вводят в течение 55 с 4X от массы 1Хный раствор дибутилфталата в спирте, затем производят запрессовку из холодной камеры прессования машины

С71109 в нагретую до 110 С пресс-форму, допрессовывают со скоростью

О, 1 м/с до полной его оставки с выдержкой в течение 8 мин при удельном давлении 880 кг/см . Получают деталь нКристаллизатор" с размерами 280

"220 10 мм, используют питатель 6>

«100 мм. После извлечения отливки из пресс-формы из состава 1 имеют место недопрессовки и рыхлости. Высокого качества отливки получаются из составов 2 и 3, После обжига детали . имеют величину коробления 0,2-0,4 мм, плотность образцов по составам 1-3 составляет 1,73-2,0 г/см, в то время, как из смеси, изготовленной по известному способу, имеют плотность 1,6-1,65 г/см, величину каробления до 1 мм. Приведенные данные подтверж1дают достижение цели изобретения. В настоящее время проведена отливка партии заготовок деталей "колесо компрессора" с применением 18 стержней, зеркало с двумя стержнями, "корпус с одним стержнем, изготовленных по предлагаемому способу. Все заготовки из сплавов на основе титана имеют величину альфированного слоя

0,01-0,02 мм, соответствуют литейному чертежу заготовки, Предлагаемый способ по сравнению с известным позволит расширить область применения литья под давлением и повысить качество стержней и оболочек (повысить прочность, уменьшить коробление стержней) .

Формула изобретения

Способ изготовления стержней и оболочек для литья под давлением заготовок из стали и высокотемпературных сплавов, включающий засыпку в холодную камеру прессования смеси из алюминиевого порошка, связующего на основе термореактивной смолы, графитированного порошка, запрессовку ее

9445 7 4 плунжером в закрытую полость прессформы, нагретую до температуры полимеризации смеси, и последующую допрессовку смеси, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения прочности и плотности стержней и оболочек за счет соответственно увеличения жидкотекучести смеси и уменьшения коробления стержней и обо10 лочек, предварительно в смесь за 1060 с до ее засыпки в камеру прессования и запрессовки вводят 1Ж-ный раствор дибутилфталата, при этом смесь имеет следующее соотношение

15 ингредиентов, мас.7:

Алюминиевый порошок

Связующее на основе термореак20 тивной смолы 10-15

1Х-ный раствор дибутилфталата 1-5

Графитированный порошок Остальное а допрессовку смеси осуществляют одновременно с началом полимеризации смеси.

Термореактивное связующее состоит из: фенол-формальдегидной смолы

СФ-010 85, уротропина технического 10, стеарина 5,