Способ получения биметаллических заготовок

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению биметаллических заготовок с центральным отверстием. Цель изобретения - снижение энергозатрат и уменьшение брака по трещинам. Способ получения биметаллических заготовок с центральным отверстием включает заливку расплава на металлическую основу, выдержку расплава до затвердевания и охлаждение заготовки путем продувки потока охладителя через отверстие. Новым в способе является охлаждение основы со средней скоростью в 1,01 - 2,91 раза большей, чем средняя скорость охлаждения расплава. 1 ил.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕа1УБЛИН (51) 5 В 22 D 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И QTHPblTHRM

ПРИ П1НТ СССР

1 (21) 4326101/23-02 (22) 11.08.88 (46) 23.01.90. Бюл. Кк 3 (71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья (72) В.А. Ивлев, В.П. Малых, E.Е. Микотин и Л.М. Корх (53) 624.74.046 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1109254, кл. В 22 9 19/02, 1983. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к полуИзобретение относится к литейному производству, конкретно к получению биметаллических заготовок с центральным отверстием для пар из черного и цветного, преимущественно на основе меди, сплавов.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и уменьшение брака по трещинам.

На чертеже изображено устройство для .реализации способа изготовления биметаллической заготовки.

Устройство содержит металлическую форму 1 с размещенной в ней основой 2, в которой имеется отверстие 3, а после затвердевания расплава образуется обод 4.

Способ реализуется в следующей последовательности.

В металлическую форму 1, в которой предварительно размещена основа 2 с центральным отверстием 3, заливает„,ЗУ„, 15 7 70

2 чению биметаллических заготовок с центральным отверстием. Цель изобретения — снижение энергозатрат и уменьшение брака по трещинам. Способ получения биметаллических заготовок с центральным отверстием включает заливку расплава на металлическую основу, выдержку расплава до затвердевания и охлаждение заготовки путем продувки в потоке охладителя через отвер- стие. Новым в способе является охлаждение основы со средней скоростью в 1,01-2,91 раза большей, чем средняя скорость охлаждения расплава. 1 ил., 1 табл. ся расплав металла с коэффициентом линейного расширения больше чем у металла основы, а через отверстие основы пропускают регулируемый поток охладителя, указанный на фиг.f стрелками.

Поток охладителя в виде влажного воздуха пропускают на стадии затвердевания расплава через центральное отверстие основы 2 с таким расходом, чтобы средняя скорость охлаждения основы была в 1,01-2,91 раза выше ,средней скорости охлаждения затвердевшего расплава.

При получении биметаллической ф» отливки указанным способом в ней возникают напряжения, которые можно определить по формуле

1537370 где К (Т) (dT, dt ат ат

dt dt (2) — коэффициент жесткости биметаллической отливки, упругие свойства которой зависят от температуры и ее геометрии, скорость охлаждения основы и затвердевшего расплава соответственно", />,Я» — коэффициент линейного расширения металла основы и расплава; 1 э — время охлаждения биметал1 лической отливки в форме. (Анализ равенства (1) указывает на, возможность уменьшения напряжений ,в отливке путем увеличения скорости

dT

1 охлаждения основы V = — - в сравdt ! ! кении со скоростью охлаждения затдт» ! вердевшего расплава V = если

Я Д 9

pg

Р9

В таблице записаны коэффициенты линейного расширения наиболее при- 30 меняемых в литейном производстве би-. ,металлических отливок чистых металлов и их сплавов, а также вычисленное отношение этих коэффициентов к мини-. мальному из них коэффициенту линейно- 3

ro расширения углеродистой стали, Анализ результатов расчетов, приведенных в таблице, и равенства (i) показывает, что, если коэффициент линейного расширения металла основы меньше или равен коэффициенту линейного расширения металла затвердев"

mer o расплава, то средняя скорость охлаждения основы должна быть больше 4 в 1,01-2,91 раза средней скорости охлаждения затвердевшего расплава, а минимальные напряжения н отливке воз- никают в том случае, если выполняется равенство 56 ат ат где — -, — - - средние значения скоdt dt рости охлаждения за время охлаждения основы и затвердевшего расплава соответственно, - средние значения козф" фициентов линейного расширения двух металлов за время охлаждения.

Если средняя скорость охлаждения основы больше оптимальной (2,91), выраженной равенством (2), то ухудшаются условия сцепления между двумя металлами основы к расплава. Если скорость охлаждения основы меньше оптимальной (1„01),. выраженной равенством (2), то увеличиваются внутренние напряжения в отливке в сравнении с минимальными.

Устранение напряжений можно вести как в форме, так и после извлечения отливки из формь .. Возникающие внут" ренние папряжения9. образующиеся в заготовке после р". àëè"-ации предлагаемого способа, оказываются значительно меньше критических, при кото" рых появляются трепины в отливке, так как значите>;ь™о r овышаются проч-ностные характеристики металлов вследствие понижения температуры заготовки. формула изобретения

Способ получения биметаллических заготовок с центральным отверстием для пар из черного и цветного преимущественно на основе меди, сплавов, включающий нанесение расплава цветного металла на твердую основу из черного сплава, затвердевание залитого расглава на поверхности твердой основы и охлаждение основы со скоростью9 большей скорости охлаждения затвердевшего расплава, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и уменьшения брака по трещинам, охлаждение основы ведут со скоростью, равной 1,01-2,91 сред: ней скорости охлаждения затвердевшего расплава.

1537370

1 10 1 С при 20 С

Отношение

Ра // у

Цинк

30,0

2,91. Алюминий Al

Железо Fe

Золото Аи

Каньций Са

Кобальт Со

Магний Ng

Медь Си

Никель Ni

Олово Sn

Свинец Pb

Серебро Ag

Углеродистая сталь Ст

Низкоуглеродистая сталь

Бронза (107) Бр 010Ф1

Латунь (10X)

Чугун (3% С) 10 3-12 38

10 6-2,40

18,5

18,4

10,4

1,0-1,20

1,03-1,21

1,80

1,78

1,01

Тип металла на ободе

22,9

11,3

14,15

25,0

12,0

25,1

16,7

13 4

21,0

28,3

19,49

2,22

1,10

1,37

2,42

1,16

2,44

1,62

1,30

2,04

2,75

1,88

Характеристика

В ерхи ее гр аничн о е значение

Нижнее граничное значение