Способ изготовления кокилей или изложниц

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления кокилей или изложниц для литья отливок или слитков из реакционных сплавов. Сущность изобретения: приготовление расплава проводят при остаточном давлении 13,3-533 Па в многократно используемой форме, которую устанавливают в двухсекционный индуктор, затем расплавленный металл перемешивают в течение 30-180 с и кристаллизуют в многократно используемой форме, отключая нижнюю секцию индуктора, а на верхней секции индуктора снижают мощность от нуля со скоростью 15-100 Вт/с.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления кокилей или изложниц для литья отливок или слитков из реакционных сплавов.

Известен способ изготовления кокилей литьем по гипсовым моделям, при котором модель формируют по плоскости разъема в фальшивой опоке и изготовляют гипсовые модели для половин кокиля и для вкладышей, по которым отливают металлические полуформы и вкладыши в однократноиспользуемые формы [1] Такой способ изготовления кокилей требует значительного количества ручного труда, особенно для подгонки вкладышей, а получаемая форма для отливки кокиля может быть применена только однократно.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ изготовления изложниц литьем в многократноиспользуемую форму, включающий операции: изготовление многократноиспользуемой металлической формы, приготовление расплава в открытой печи, слив расплава в ковш, заливка расплава из ковша в форму, кристаллизация литой заготовки изложницы, съем ее, многоступенчатое охлаждение литой заготовки изложницы и последующая обработка ее [2] Недостатком указанного способа является значительная трудоемкость изготовления изложниц и невозможность организовать направленную кристаллизацию отлитой заготовки изложницы.

Цель изобретения снижение трудоемкости изготовления кокилей или изложниц и организация направленной кристаллизации.

Указанная цель достигается тем, что приготовление расплава проводят при остаточном давлении 13,3-533 Па в многократноиспользуемой форме, которую устанавливают в двухсекционный индуктор, затем расплавленный металл перемешивают в течение 30-180 с и кристаллизуют в многократноиспользуемой форме, отключая нижнюю секцию индуктора, а на верхней секции индуктора снижают мощность до ноля со скоростью 15-100 Вт/с.

Способ осуществляют следующим образом.

По предложенному способу изготавливают медные кокили для отливки заготовок детали из высокотемпературного реакционного сплава. Из блока графита диаметром 205 мм изготавливают многократноиспользуемую форму со знаковым отверстием и полостью, образующей наружные поверхности будущего кокиля, а из блоков графита диаметром 100 мм изготавливают стержни, формирующие рабочие полости будущего кокиля. Готовый графитовый стержень вставляют в знаковое отверстие графитовой многократноиспользуемой формы. Собранную форму ставят в индуктор, имеющий верхнюю и нижнюю секции, вакуумной печи. В зазор, образующийся между стержнем и внутренней стенкой формы, загружают 38-45 кг меди марки МО (МI) или специального медного сплава, после чего расплавляют загруженный металл при остаточном давлении 13,3-533 Па и максимальной мощности на обеих секциях индуктора 55-60 кВт. Указанное остаточное давление обеспечивают форвакуумным насосом, и оно достаточно для снижения окисления расплава и формы. Приготовленный расплав меди (или медного сплава) перемешивают в течение 30-180 с танталовой мешалкой для выравнивания температуры расплава по высоте многократноиспользуемой формы. Время перемешивания зависит от перепада температуры расплава по высоте формы и от веса расплава. Направленную кристаллизацию проводят в форме, отключая нижнюю секцию индуктора, при постепенном снижении мощности до ноля на верхней секции индуктора со скоростью 15-100 Вт/с. Скорость снижения мощности на верхней секции индуктора зависит от толщины зазора между стержнем и внутренней стенкой формы, а также от веса расплава. После охлаждения литую заготовку медного кокиля вынимают опрокидыванием графитовой многократноиспользуемой формы и проводят окончательную механическую обработку литой заготовки до получения кокиля.

Использование предложенного способа позволяет исключить трудоемкие операции заливки расплавленного металла и многоступенчатого охлаждения литой заготовки кокиля (изложницы), что дает возможность снизить трудоемкость изготовления кокиля (изложницы). Кроме того, организация направленной кристаллизации дает возможность снизить вес прибыли и увеличить выход годного, что позволяет получить экономический эффект.

Формула изобретения

Способ изготовления кокилей или изложниц, включающий приготовление расплава, его кристаллизацию в литейной форме, извлечение заготовки и окончательную обработку, отличающийся тем, что для приготовления и кристаллизации расплава используют постоянную форму, процесс плавления ведут при остаточном давлении 13,3 533,0 Па, после чего расплав перемешивают в течение 30 180 с и кристаллизацию ведут направленную с использованием двухсекционного индуктора отключением нижней секции индуктора и снижением мощности до нуля со скоростью 15 100 Вт/с на верхней секции.