Способ литья газонасыщенных сплавов под переменным газовым давлением

 

Использование: в области литейного производства при получении отливок из газонасыщенных сплавов. Сущность изобретения: способ включает газонасыщение расплава, заливку форм и кристаллизацию отливки в автоклаве под всесторонним газовым давлением, при этом после образования в отливке сплошного кристаллического каркаса (твердо-жидкого состояния) давление в автоклаве понижают. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С0ЦИМИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

fate>s В 22 П 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) (21) 4876026/02 (22) 22.10,90 (46) 15,06 93. Бюп. И 22 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) ф.М.Котлярский> R,È.Áåëèê и Г.П.Борисов (73) Институт проблем литья АНУ (56) Авторское свидетельство СССР и 441100, кл. В 22 D 18/00, 1972.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению отливок из гаэонасыщенных сплавов.

Известен способ получения пористых отливок, включающий заливку в форму расплава, обработанного продувкой влажным воздухом, выдержку на кристаллизацию и извлечение отливки (франция, заявка H 2282479, кл. В 22 С 11/06, В 22 27/00).

Недостатком способа является то> что часть газа успевает выделиться в виде пузырьков и удалиться из расплава при снижении его температуры в процессе заливки и начальной стадии затвердевания по о раэования сплошного кристаллического каркаса. Это приводит к снижению эффекта газонасыщения, образованию крупных газовых раковин и уменьшению пористости отливки, Известен способ литья под низким давлением с противодавлением, вклю„, 4.) „„1822374 А3 (54) СПпСПБ ЛИТЬЯ ГАЗОНАСЬВЦЕННЫХ

СПЛАВОВ ПОД ПЕРЕМЕННЫМ ГАЗОВЫМ ДАВЛЕНИЕМ (57) Использование: в области литейного производства при получении отливок из газонасыщенных сплавов. Сущность изобретения: способ включает газонасыщение расплава, заливку форм и кристаллизацию отливки в автоклаве под всесторонним газовым давлением, при этом после образования в отливке сплошного кристаллического каркаса (твердо-жидкого состояния) давление в автоклаве понижают. 1 ил. чающий насыщение расплава газом, создание противодавления в форме, заливку расплава в форму под избыточным давлением и выдержку на затвердевание под лавлением (Доклады симпозиума по методу литья с противодавлением, 19-22 апреля 1973, Варна, 1973, с. 3-15) .

Недостатком данного способа является то, что наличие избыточного давления в процессе кристаллизации отливки препятствует выделению газа из расплава> в результате чего пористость резко снижается, либо вовсе устраняется, а на поверхности непропитываемых узл в образуются утяжины.

Прототипом изобретения является способ литья пор избыточ><ым газовым давлением (а„с, СССР " 44 1100, кл. В 22 Р 27/!4), включ i> à; i подготовку металла и з-лилi:ó . ; при избыточном павлемнч г l :1 - "::и 1й

1822374

1-1О атм с последующим дополнительным повышением давления на 4-10 атм.

Способ осуществляется следующим об-. разом. Выплавленный в атмосферных условиях сплав вместе с раздаточным ковшом помещают в автоклав, в котором создают избыточное давление инертного газа или сжатого воздуха величи.ной 1-10 атм в зависимости от типа 1п сплава. После небольшой выдержки под указаййым давлением производят заливку форм (под тем же равлением), а затем резко повышают давление на 410 атм и поддерживают его на данном уровне ро конца затверревания от" ливки, Недостатком способа является то, что наличие значительного избыточного равления в процессе кристаллизации отливки препятствует выделению газа из расплава и образованию пористости, в результате чего в непронитываемых узлах отливки .образуются концентрированные раковины и трещины, а на 25 поверхности отливки — утяжины, нарушающие размерную точность, Целью изобретения является получение раэмерно точных отливок с рассредоточенной мелкой газовой порис- 3Q тостью в центральной зоне.

Это достигается тем, что в способе литья газонасыщенных сплавов под переменным газовым давлением, включающем газонасыщение расплава, заливку формы и кристаллизацию отливки в автоклаве под всесторонним газовым давлением, после образования в отливке сплошного кристаллического каркаса (твердо-жидкого состояния) давление 4р в автоклаве понижают.

R заявляемом способе до перехода отливки в твердо-жидкое состояние всестороннее газовое давление препят- 45 ствует газовырелению из расплава, сохраняя его исходную газонасыщенность и способствуя формированию плотной наружной корки отливки, а последующее понижение давления инициирует гаэовыделение и образование газовых пузырьков для компенсации усадки. Так как кристаллический каркас препятствует всплыванию и объединению выделившегося газа, обособленные мелкие пузырьки остаются в

55 точках из зарождения, образуя рассредоточенную газовую пористость в центральной зоне отливки, Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в ланной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена схема устройства, на котором был реализован данный способ.

Устройство состоит из камеры 1 с крышкой 2, снабженной люком 3 рля заливки расплава в поворотный ковш 4 °

R камеру устанавливают Форму 5.

Способ осуществляли следующим образом.

Расплав силумина (содержание кремния 6 и 114) выдерживали в индукционной печи при температуре 1000

1050 С в атмосфере водяного пара в течение 1 часа ° Розу расплава,необходимую для заполнения йормы 5, через люк 3 заливали в ковш 4. После герметизации люка в камере создавали избыточное давление 0,5 МПа, а затем поворотом ковша 4 заливали рас:; плав в форму. Температуру расплава в форме контролировали термопарой (на схеме не указана). В момент достижения температуры образования сплошного кристаллического каркаса (600

605 Г рля 6г и 575-580 С рля 113установлено прерварительно вне автоклава) лавление в автоклаве снижали ро атмосйерногo После окончания кристаллизации автоклав раскрывали и извлекали отливку из йормы. Янализ внешнего вира и осевого сечения показал, что утяжины на поверхности отсутствовали, а в центральной зоне имела место мелкая рассредоточенная пористость.

R то же время при поллержании избыточного давления О,S Hlla на протяжении всего процесса кристаллизации отливки на ее поверхности образовались глубокие утяжины, а при затверревании отливки от начала до конца пол атмосйерным лавлением в ее верхней части наблюлалось скопление крупных газовых раковин, образовавшихся в результате ясплывания и объединения газа, выделяющегося до перехода отливки в твердо-жиркое состояние„

Таким образом, применение предлагаемого способа литья газон сыщенных сплавов пор переменным газовым

18223 74

Составитель Т,Королева

Редактор R.Tðóáíåíêî Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Петрова

» »»»»»

Заказ 2116 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

» » »е»»»»ч ° »

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 давлением позволяет получать в усло- виях нелостаточного питания (беэ использования прибылей) ра змерно точные,.без утяжин отливки с мелкой внутренней пористостью и тем самым повысить на 10-153 выхол годного и снизить на 20-30 объем механической обработки.

Формула изобретения 1р

Способ литья газонасыщенных сплавов под переменным газовым лавлением, включающий газонасыщение расплава, заливку Формы и кристаллизацию отливки в автоклаве под всесторонним газовым давлением, о т л и ч а юU) и и с я тем, что, с целью повышения точности отливок и распределе» ния обособленных газовых пор величиной менее 3 мм в их центральной зоне, после образования в отливке сплошного кристаллического каркаса давления в автоклаве понижают в 2-10 раэ. !