Способ изготовления литьем под давлением композиционных отливок

 

Изобретение относится к литью и может быть использовано для получения изделий с повышенной устойчивостью к вибрациям с матрицей из сплава на основе алюминия, например подшипниковых щитов электродвигателей . Цель изобретения - повышение устойчивости изделий к вибрационным нагрузкам . Способ предусматривает использование в качестве армирующих элементов высокодемпфирующего сплава на основе медь-марганец с прямым и обратным мартенситным превращением в виде раздробленной и наклепанной стружки, введение ее в расплавленный сплав на основе алюминия перед заливкой в литейную форму в количестве 5-25% от массы расплава с доведением его температуры к моменту заливки до 680 750°С, извлечение отливки при 500- 400°С и ведение охлаждения на воздухе.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 I ) 5 В 22 О 19/00

ГОСУДАРСТВЕН-I6IA КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4641460/02 (22) 25.01,89 (46) 07.09.91. Бюл. М 33 (71) Институт металлофиэики АН УССР и

Винницкий электротехнический завод (72) Ю.Н. Коваль, Л.М. Неганов, П.В. Титов, Н.Н. Билык, Б.В. Сало и Ю.Ф, Чайкун (53) 621.746.58(088. 8) (56) Патент ФРГ

М PS2644272. кл. С 22 С 1/09, 1978. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЬЕМ

ПОД ДАВЛЕНИЕМ КОМПОЗИЦИОННЫХ

ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к литью и может быть использовано для получения изделий с повышенной устойчивостью к вибрациям с

Изобретение относится к литью и может быть использовано для получения иэделий с повышенной устойчивостью к вибрациям с матрицей из сплава на основе алюминия, например подшипниковых щитов электродвигателей.

Цель изобретения - повышение устойчивости изделий к вибрационным нагрузкам.

Для этого литьем под давлением изготавливают композиционные отливки, армированные деформированными элементами, При изготовлении материал матрицы отливку кристаллизуют в литейной форме под давлением, извлекают ее из формы и охлаждают.

В качестве армирующих деформированных элементов используют раздробленную и наклепанную стружку из закаленного высокодемпфирующего сплава на основе медь-марганец с прямым и обратным мар„„Я3„, 1675041 А1 матрицей иэ сплава на основе алюминия, например подшипниковых щитов электродвигателей. Цель изобретения — повышение устойчивости иэделий к вибрационным нагрузкам. Способ и редусматривает испол ьзование в качестве армирующих элементов высокодемпфирующего сплава на основе медь-марганец с прямым и обратным мартенситным превращением в виде раздробленной и наклепанной стружки, введение ее в расплавленный сплав на основе алюминия перед заливкой в литейную форму в количестве 5-25% от массы расплава с доведением его температуры к моменту заливки до

680 †7 С, извлечение отливки при 500400 С и ведение охлаждения на воздухе, тенситным превращением. а в качестве материала матрицы — сплав на основе алюминия. Стружку вводят в расплав материала матрицы перед заливкои в литеиную форму в количестве 5 — 25% от массы расплава. К моменту заливки температуру расплава доводят до 680 — 750 С. Отливку извлекают из литейной формы при 500 — 400 С и охлаждают на воздухе, Устойчивость к вибрациям изделия, изготовленного описанным способом, возрастает по сравнению с аналогичным литым алюминиевым изделием, поскольку матрица армирована элементами из сплава, находящегося в состоянии, когда он обладает хорошими демпфирующими свойствами.

Использование в качестве материала армирующих элементов, закаленного из области температур стабильности высокотемпературной фазы сплава медь-марганец обеспе1675041 обеспечивается подавление роста частиц ймарганца, Кроме того, в п»ас ически де- 50

Составитель T,Королева

Техред М,Моргентал Корректор Q,Öèïëå

Редактор A.Êoçoðèç

Заказ 2962 Гир1ж 483 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., 4/5

Производств: нно издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 чивае развитие обратного ii прямого мартенситного превращения при последующих нагреве и охлаждении, получение в спла, е мартенситной структуры, с которой связана высокая демпфирующая способность, Пластинчатая форма и шероховатая поверхность элементов в виде раздробленной и наклепанной стружки улучшает связь между элементами и матрицей. Введение в расплав элементов в количестве менее 5% от массы расплава не обеспечивает существенного улучшения демпфирования.

Если же элементы вводятся в расплав в количестве более 25, то в о ливке появляются трещины. При температуре расплава с элементами ниже 680 С не обеспечивается полное заполнение литейной формы, если же температура расплава выше 750"С вЂ” в отливке появляются трещины. Охлаждение отливки на воздухе после извлечения из литейной формы при 500-400 С обеспечивает развитие процессов отпуска как в области

500 — 350 С, так и при 300 — 150"С. Г1ервые процессы обеспе- ивают высокие демпфирующие свойства сплавои на основе i åäüмарганец, а вторые повышают стабильность демпфирующих свойств в процессе выле>кки сплава при климатических температурах, Повышенные демпфирующие свойства сплавов на основе медь-марганец и полученных композиционных изделий сохраняются при нагреве до 100-150"С, Предлагаемый способ позволяет совместить процесс листья сплава на основе алюминия с армированием его элементами из сплава на основе системы медь-марганец и обеспечить высокие демпфируюгцие свойства этих элементов, Предложенным способом голучены подшипниковые щиты для электродвигателей. Для армирования используется сплав медь-марганец, содержащий 50 Мп, выплавленный в индукционной печи и закаленный от 850 С в воду. Стружка полу она на токарном станке и измельчена в стальной ступке. При введении армирующих элементов в расплав достигается быстрый их нагрев до 680- 750 С. Б результате

45 формированном сплаве Сп-Мп замедляется распад переохлажден ной высокотемпературной фазы, что также способствует измельчению частиц а -марганца и достижению лучших характеристик демпфирования. В электродвигателях с подшипниковыми щитами из неармированного сплава

АК5М2 относительная величина перемещений при вибрациях была принята эа 100

При армировании сплава АК5М2 5 мас. 4 об. ) и 25 мас. (-12 об, ) соответствующие перемещения составляют 70 и 45 . В случае армирования 2 мас.Ъ величина перемещений составляет 977„а армирование 30 мас, приводит к трещинам в отливках.

Таким образом, использование армированных литых подшипниковых щитов позволяет понизить вибрации электродвигателей в 1,5-2 раза и улучшить условия их эксплуатации.

Предлагаемый способ позволяет использовать в качестве материала для армирования стружку сплавов на основе медь-марганец, являющуюся отходами механической обработки деталей из таких сплавов, он прост, технологичен и не требует специального литейного оборудования.

Формула изобретения

Способ изготовления литьем поддавлением композиционных отливок, армированных деформированными элементами, включающий кристаллизацию материала матрицы в литейной форме под давлением, извлечение и охлаждение, о т л и ч а юшийся тем. что, с целью повышения устойчивости изделий к вибрационным нагрузкам, в качестве материала матрицы используют сплав на основе алюминия. а в качестве армирующих деформированных элементов — раздробленную и наклепанную стружку из закаленного высокодемп фирующего сплава на основе медь-марганец с прямым и обратным мартенситным превращением, при этом вводят ее в расплав материала матрицы перед заливкой в литейную форму в количестве 525% от массы расплава с доведением его емпературы к моменту заливки до 680—

750ОС, отливку извлекают при 500-400 С, а охлаждение ведут на воздухе,