Способ изготовления отливок и слитков суспензионной заливкой
Изобретение относится к литейному производству ,в частности, к суспензионной заливке отливок и слитков. Цель - повышение физико-механических характеристик сплава отливки или слитка. Способ включает заливку форм металлом, ввод в процессе заливки дисперсных добавок размером 5-10 мм в количестве 1-3% от массы отливки. Перед введением дисперсные частицы термообрабатывают до получения микроструктуры с размером зерна менее 5 мкм.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1496920
А1 (5I) 4 В 22 Э 27/20 7/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4346257/31-02 (22) 18. 12.87 (46) 30.07.89. Вюл. Р 28 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В.А.Кириевский, Г.И.Герштейн, О.П.Федоров и В.Л.Черкасский (53) 621.746.58 (088.8) (56) Затуловский С.С. Суспензионная заливка. Киев: Наукова думка, 1981, с. 95, 99, 101-109.
Авторское свидетельство СССР
У 977109, кл. В 22 Р 27/20, 1981.
Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам получения отливок и слитков суспензионной заливкой.
Цель изобретения — повьппение физико-механических характеристик сплава отливки или слитка.
В качестве дисперсных добавок вводят частицы с микроструктурой, имеющей размер зерна менее 5 мкм.
Влияние суспензионной заливки на структуру металла тем вьппе, чем большее количество температурных и концентрационных неоднородностей создано в расплаве к моменту начала кристаллизации.
Суспензионная заливка особенно ффективна, если число неоднородностей больше, чем число растущих первичных кристаллов.
2, (54) СПОСОВ ИЗГО ОВЛВНИН ОТЛИВОК
И СЛИТКОВ СУСПЕНЗИОННОЙ ЗАЛИВКОЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к суспензионной заливке отливок и слитков. Цель изобретения — повьппение физико-механических характеристик сплава отливки или слитка. Способ включает заливку форм металлом, ввод в процессе заливки дисперсных добавок размером 5-10 мм в количестве
1-37. от массы отливки. Перед введением дисперсные частицы термообрабатывают до получения микроструктуры с размером зерна менее 5 мкм.
Исследования показывают, что гра нулы, введенные в расплав, распадают ся на еще более мелкие вторичные час тицы, каждая из которых может впоследствии стать отдельным зерном., При вводе в расплав полученных быстрым охлаждением гранул, имеющих микроструктуру с размером зерна менее
5 мкм, количество образующихся вторичных частиц резко увеличивается.
Это приводит к измельчению структурных составляющих, повьппению изотропности и, соответственно, повьппению механических свойств сплава (ударная вязкость и др. пластические характеристики).
Количество образующихся вторичных частиц тем больше, чем выше степень дисперсности внутренней структуры вводимых частиц. Это может быть
Формула и з обретения
Составитель В.Николаев
Техред М.Дидык
Редактор А.Orap
Корректор С.Ыекмар
Заказ 4371/14 Тираж 711 Подписное
ВНИИПИ Государственнрго комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101
3 1496920 достигнуто при достаточной иэотропности структуры, обеспечивающей равномерное расплавление и дробление вводимых частиц.
Если микроструктура вводимых дисперсных добавок имеет размер зерна более 5 мкм, то количество образующихся вторичных частиц не достаточно для формирования изотропной мелко- 1р зернистой структуры в отливке или слитке.
Опытно-промышленные испытания предлагаемого способа по сравнению с известным проводят в условиях опыт- 15 ного производства Института проблем литья АН УССР. Заливают слитки из стали 17 ГС весом 1,5 кг каждый.
При использовании известного способа заливку проводят с вводом сталь- 2р ных гранул, имеющих химический состав, аналогичный составу базового расплава, диаметром 6 мм в количестве 3% от массы отливки. Полость гранул заполнена модификатором СЦЕМИШ 25 следующего состава, мас.%: P3M 31,9;
Са 2,8; Si 44,8; Al 4,9; железо— остальное. Количество модификатора составляет 1,0% массы гранулы.
При исполЬзовании предлагаемого 3р способа заливку проводят с вводом в качестве .дисперсной добавки дробленой железокремнистой ленты, полученной методом закалки расплава из. жидкого состояния (метод ЗЖС). Вводят добавки размером 6 мм в количест1 ве 3% от массы отливки. Размер зерна вводимых добавок составляет 3,5, 10 50 мкм соответственно для каждой отливки. Размер зерна добавок регу- 4р лируется температурой и длительностью термообработки лент.
Результаты свидетельствуют о roM, что при вводе добавок с дисперсностью зерна до 5 мкм достигается значительное диспергирование структуры, улучшение физико-механических характеристик отливок ° Размер зерна опытных отливок, залитых с применением предлагаемого способа, уменьшается на
2 номера (ГОСТ 5639-85). В 1,5 раза уменьшается междендритная ликвация марганца и кремния ° Возрастают пластические свойства отливок (работа зарождения трещин и ударная вязкость) на 20%.
Ввод дисперсных добавок, имеющих микроструктуру с зерном до 5 мкм, позволяет увеличить на 20% пластические свойства металла, повысить физико-механические характеристики отливок, благодаря чему ресурс работы деталей, изготовленных из отливок, залитых по предлагаемому способу, в 1,2 раза вьппе в сравнении с известным способом.
Способ изготовления отливок и слитков суспензионной заливкой, включающий введение в струю расплава металлического инокулятора в виде дисперсных частиц в количестве 1-3% от массы расплава фракцией 5-10 мм, отличающийся тем, что, с целью повьппения физико-механических характеристик сплава отливки или слитка, перед введением в расплав металлический инокулятор подвергают закалке из жидкого состояния до получения в нем микроструктуры с зерном не более 5 мкм.
