Способ определения объемной усадки сплавов

 

Изобретение относится к литейному производству, конкретнее к способам определения объемной усадки сплавов. Цель изобретения - быстрое и качественное определение объемной усадки литейных сплавов . Объемная усадка определяется по изменению высоты измерительного выступа пробы за период от начала затвердевания пробы до окончания затвердевания выступа, имеющего форму цилиндра, конуИзобретение относится к литейному производству, в частности к способам определения объемной усадки сплавов. Целью изобретения является повышение скорости определения объемной усадки и снижение трудоемкости. Сущность способа заключается в том, что объемная усадка определяется по изменению высоты измерительного выступа пробы за период от начала затвердевания пробы до окончания затвердевания выступа , имеющего форму цилиндра, конуса или усеченного конуса, при этом объем измерительного выступа так относится к объему са или усеченного конуса. При этом объем измерительного выступа относится к объему пробы как 1:(8-16), причем площадь основания измерительного выступа относится к остальной его площади поверхности как 1:(2-10), а объемную усадку определяют по формуле Ј тй-«g , К

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

tsi)s В 22 D 2/00, 46/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР к - lip е,Ы1 r! 6".Ьу. ;Бйк

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4710496/02 (22) 20.04.89 (46) 23.05.91. Бюл. М 19 (71) Завод-ВТУЗ при Московском автомобильном заводе им.И,А.Лихачева (72) В.Д.Илюкин и А.П.Прусс (53) 621.744.06(088.8) (56) Курдюмов А.В. и др. Лабораторные работы по технологии литейного производства.- M.: Машиностроение, 1970, с.129, рис.62. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЬЕМНОЙ

УСАДКИ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к литейному производству, конкретнее к способам определения объемной усадки сплавов. Цель изобретения — быстрое и качественное определение объемной усадки литейных сплавов, Объемная усадка определяется по изменению высоты измерительного выступа пробы за период от начала затвердевания пробы до окончания затвердевания выступа, имеющего форму цилиндра, конуИзобретение относится к литейному производству, в частности к способам определения объемной усадки сплавов, Целью изобретения является повышение скорости определения обьемной усадки и снижение трудоемкости.

Сущность способа заключается в том, что объемная усадка определяется по изменению высоты измерительного выступа пробы эа период от начала эатвердевания пробы до окончания затвердевания выступа, имеющего форму цилиндра, конуса или усеченного конуса, при этом объем измерительного выступа так относится к объему

-„„5U„„1650330 А1 са или усеченного конуса. При этом объем измерительного выступа относится к объему пробы как 1:(8-16), причем площадь основания измерительного выступа относится к остальной его площади поверхности как

1:(2-10), а объемную усадку определяют по

100 формуле е — Тà — -тбт — К, где для циh — hx линдрического выступа К =

; для ко(h — х лз нического выступа К вЂ” — — к-; для ,з выступа с геометрией усеченного конуса

К = h„(r< 2 + г1 (r> — h„ctga) + (п X

X hx ctgQ) )/h (г1 + r> — h ctga) + Я

+ (f1 — h ctg а) ), е-объемная усадка,)ь;

h - высота измерительного выступа до затвердевания пробы, мм; hx высота измерительного выступа после затвердевания пробы, мм; г1 — радиус основания высту- Б па,мм; а — угол наклона образующей конуса к горизонтали . 1 ил.

) «Ъ (; пробы как 1:(8-16), причем площадь основания измерительного выступа относится к остальной его площади поверхности как

1:(2-10), а объемную усадку определяют по формуле

100 8 16ТТ+ 1 где для цилиндрического выступа

К вЂ”" — ", h для конического выступа;

К= Ь вЂ” ц. а,з

1650330 для выступа с геометрией усеченного конуса г

Л(Г1 + r) (г — h ctgQ)+ (г1 — h ctgt2) е — объемная усадка, Я„

h — высота измерительного выступа до затвердевания, r> — радиус основания выступа, мм;

hx — высота измерительного выступа после затвердевания; а — угол наклона образующей конуса к горизонтали, Увеличение относительного объема измерительного выступа больше чем 1:8 приводит к поаышени о погреш IocTN определения усадки, так как при этом компенсация усадки измерительного выступа будет осуществляться за счет изменения его высоты.

Уменьшение относительного объема измерительного выступа менее 1:16 не обеспечивает требуемую компенсацию усадки пробы и возможность реализации способа.

Увеличение соотношения площади основания и площади всей остальной поверхности измерительного выступа более чем

1.2 приводит к созданию в выступе усадочного конуса соизмеримого с его высотой и тем 30 самым не обеспечится реализация способа.

Уменьшение этого соотношения менее чем 1:10 приводит к существенному влиянию капиллярных сил и сил трения на перемещение металла в измерительном выступе, что в свою очередь повышает погрешность определения усадки.

Отливка и литейная форма для пробы сконструирована таким образом, что в ней создаются условия направленного затвер- 40 девания в сторону основания измерительного выступа, а питание (компенсация усадки) осуществляется эа счет металла измерительного выступа пробы, эатвердевающего в последнюю очередь. 45

На чертеже приведена схема отливки пробы.

Отливка пробы состоит из двух частей: массивной 1, в которой создается направленное затвеодевание, и измерительного 50 выступа 2.

Способ определения объемной усадки сплавов реализуется следующим образом, В литейную форму, предназначенную для получения пробы, заливают жидкий ме- 55 талл при той температуре, при которой производится его заливка в фасонные формы отливок. Высота измерительного выступа (h) формы известна, его объем полностью заполняется металлом. При этом литейная форма сконструирована таким образом, что кристаллизация пробы осуществляется к основанию измерительного выступа и его металл все время питал отливку и затвердевал в последнюю очередь, уменьшая свою высоту за счет потери металла на подпитку массивной части пробы. После извлечения из формы полученной пробы измеряется высота измерительного выступа (hx), затем по изменению высоты измерительного выступа до его затвердевания (h) и после (йх) определяется усадка сплава по вышеприведенным формулам в зависимости от выбранной геометрии выступа, Результаты опробования предлагаемого способа определения объемной усадки сплавов приведены в таблице, Как следует иэ приведенной таблицы, результаты определения объемной усадки предлагаемым способам попадают в диапазон колебаний усадки в зависимости от изменения технологических параметров и химического состава сплава, Для ускорения определения объемной усадки можно изготовить мерный инструмент, оттарированный в процентах усадки в зависимости от высоты hx.

Предлагаемый способ определения объемной усадки по сравнению с известными позволяет оперативно в производственных условиях определять объемную усадку металла, подаваемого на заливочную линию, легко и быстро технологически реализуем, не требует сложной измерительной аппаратуры, что обеспечивает значительный народнохозяйственный экономический эффект за счет снижения брака отливок, Формула изобретения

Способ определения объемной усадки сплавов, включающий заполнение литейной формы жидким металлом и затвердевание пробы, отличающийся тем,что,сцелью повышения скорости определения объемной усадки и снижения трудоемкости, объемная усадка определяется по изменению высоты измерительного выступа пробы за период от начала затвердевания пробы до окончания затвердевания выступа, имеющего форму цилиндра, конуса или усеченного конуса, при этом объем измерительного выступа относится к объему пробы как 1;(8-16), причем площадь основания измерительного выступа относится к остальной его площади поверхности, как 1:(2-10), а объемную усадку определяют по формуле

100 (8 - 16) + 1 где для цилиндрического выступа

hõ, h

1650330

Составитель В. Сазонов

Редактор А. Мотыль Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 1568 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета поизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 для конического выступа л -н.Я

h для выступа с геометрией усеченного конуса

2 к—

hg г1 + г1 r1 — hx ctgQ rex ctgtX к — объемная усадка, ф,;

h — высота измерительного выступа до затвердевания пробы, мм;

h< — высота измерительного выступа ло5 сле затвердевания пробы, мм;

r> — радиус основания выступа, мм; а- угол наклона образующей конуса к горизонтали.