Способ получения отливок

 

"I -7+" НО-тех;".;,-- К.т

ОПИСДНйЕ 48ЗИО

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.07.73 (21) 1946777. 22-2 с присоединением заявки %в (23) Приоритет—

Оп бликовано 05.09.75. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 31.03.7б (51) М. К.7. В 22d 27, 02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений

ы открытий (53) УД1 621.746.585 (088.8) (72) Авторы изобретения 3. Д. Черный, А. А. Белаш, B. А. Развицкий, И. C. Хмара и Л. А. Кисель (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТт1ИВО1(Относится к методам физического воздействия на формирование (кристаллизацию) отлизок, по7учаемых литьем в токонепроводящие формы, и может быть применeHo в литейных цехах предприятий.

Известны методы обрBáîòê-. отливок с помощью утяжеления и вибрации.

При обработке отливок с помощью электромагнитного утяжеления происходит выравнивание температуры и свойств по сечению отливки, что приводит к уменьшению величины микроиокажений, но при слишком интенс»BHoм воздействии это .ведет к появлению рассредоточенной пористости.

Ооработка отливок с помощью электромагнитной вибрации приводит к увеличению сил вязкости, 1в связи с чем в поле упругих колеба ний B несколько раз возрастает тре1ние между жидким металлом и растущими зернами по,сравнению с обычной циркуляцией расплава относительно растущих кристаллов.

В этом случае превалируюT искажения II рода и, следовательно, измельчается блочная структура, но обработка локальная. Эти способы не поз во.7яют еще решить, проблему уничтожения микропористости, а., следовательно, и проблему герметичности ответственного литья одним из указачны . методов.

Целью изобретения является повышение качества отливок за счет получения равномерных пх cBcIIcTB по сечению с одновременным измельчением зерна, пропиткой труднопитаемых узлов и соответспвенно с улучшенными механическими свойствами и плотность1о.

Для этого предложен способ, по которому через кристаллпзующийся металл отли.вкп пропускают импульсы электрического тока при однозременном наложении на нее постоянного магнитно"0 поля, причем частоту повтоэе!111я II llIIV 7BCGB H3CTpB II BBIOT в резона!1 с собственной частотой отливки, после чего регулируют величину окважности импульсоз при неизменной частоте их повторения.

15 На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа обработки отЛИ1ВОК.

В зазор между голюсами электромагнит» постояннсго тока 1, питаемого от источника

2с питания 2 с выходными параметрам:1

1 = 1000 а, U = б0 в, напряженность магнитно го поля Н = 5000 эрст., помещается опока 3 из немагнитного материала с формой 4, в которую заливают жидкий металл.

25 В 111о-,м,. Bставляются электроды, выполненные из заливаемого в форму металла. Геператор импульсов электрического тока 5 вырабатывает импульсы с частотой повторения (1 + 2о) cIJ и cF BBFKiH0cTBIo { 1 + 50) . Б 70К О позволяет регулировать cKBuiKHocTb импуль483190 где 1ср

Я—

l —

I,—

S—

60 сов в пределах 1+50 с сохранением их частоты повторения неизменной. Блок 7 ре улирует ч "; — îòó повторения импульсов з пределах (1+25) ги с сохранением их скважности неизменной. Усилитель мощности 8 усиливает Однополярные и(йпульсы тока до величины I,„— 2000а. С помощью блока 9 замеряется и записывается температура металла отливки и корки.

При прохождении импульсов электрического тока через кристаллизующийся металл в форме з нем создаются постоянная и перемен ая объемные электромагнитные силы, ориентированные по направлению силы тяжести, что обеспечивается соответствующим выбором направления тока и постоянного магнитного поля. ,При этом,постоянная электромагнитная объемная сила создает в отливке перепад статическо.о давления, а переменная электромагнитная объемная сила в основном создает в расплаве градиенты давления (на высоких частотах) Hли колебательные движения (на низких звуковых частотах) во всем объеме отливки, что окажет в основном механическое воздействие на распла|з. Изменение частоты, длительности и амплитуды импульсов тока приводлт к различному соотношению уровня постоянной и .переменной составляющих электромагнитных объемных сил (ЭМОС) в отливке и соответственно к различным эффектам воздействия.

Амплитуда колебаний измеряется с помощью прибора контроля вибраций 10, который через блок 7 регулирует частоту повторения импульсоз так, чтобы амплитуда вибраций была максимальна, т. е. настраивает частоту, повторения на резонанс с собственной частотон отливки.

Дополнительное Джоулево тепло, взодиМОЕ В ОТЛИВКУ,,ПРИ ЭТОМ ЯЕ ИЗМЕсНЯЕтСЯ, TBK как скзажность импульсаз постоянна: средний ток через отливку; сопротивление отливки,протекающему току; ,время обработки; а м.пл итуда ТоК а з отл из,к ; скважность импульсо,з.

Для изменент1я Джоулеза тепла, вводимого в отливку, изменяют через блок 6 скза кность импульсоз тока, азодлмого .з отлгрзку.

У слозия резонанса при этом не нзмеHÿþò=ÿ, т. е. не изменяется амплитуда виорацнй (так как частот" повторения Остается кизменной). Отработку тзмпер",Tóðного режирма ведут по измерителю 9.

l5

Кроме воздействия;непосредственно на количество вводимого в отлнзку Джоулева тепла, на предложенном устройстве также можно влиять на пропитку труднопитаемых узлов отливки, а также на,зелисчину зерна и однородность его измельчания по высоте огл и.зки.

Таким образом, симпульсное пропускание тока через отливку, помещенную з HocToRHное магнитное поле, создает в отливке одновременно постоянное давление и упругие колеба|ния. Постоянное давление и соответственно перемешивание расплава получаются за счет взаимодействия постоя иной составляющей импульсов тока с постоянным магнитным полем. Упругие колебания получаются за счет;взачмодейстзия импульсов тока с постоянным магнитным полем.

Возможность настройкл частоты повторе ния импульсов тока,B резоча|нс с собствен ной частотой отливки приводит,к повышению эффективности и к.п.д. обработки. ,Выбором большей величины скважности импульсов при,неизменной их частоте повторения можно практиче ки исключить постоянную:составляющую, получив в металле читое поле упругих .колебаний, т. е..возможность регулирования постоянного давления и температуры отливки.

При прону канин через отливку импульсов тока силой 1500 а, длительностью 1,б сек и временем между импульсами (паузами)

1,6 сек имели постоянную составляющую OHлы тока 400 а.

Изменяя длительность импульса до 0,5 сек и паузу до 2,7 сек постоянную составляющую исключают. ,В перлом случае в отливке получаются ра вномерные свойства по сечению, измельченное зерно во всех частях отливок, а нористость и включения распределены равномерно по объему отливки. Во втором случае измельчение зервана наблюдается только в массовых частях отливки, однако при подборе частоты импульсов, раврзой собственной частоте отливки, измельчение звр-IB имело место во,всех ее частях.

Предмет изобретения

Способ получения отливок, включающий воздействие мапнитного поля на жидкий металл, заг итый в литейную форму, и одновременное пропускание электрического тока через него, отличающийся тем, что, с целью повыIIIBHHH ка честза Отлл(зок, электрический ток нроп знают и.;tïульс-Iî, а частоT ноBrорения импульсоз настраивают;з резонанс с собственной частотo;I отливки, после чего регулируют,величину скзакности импульсов прн неизменной частоте их повторения.

483190

Составитель Т. Королева

Техред М. Семенов

Корректор И. Симкина

Редактор E. Братчнкова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 170/342 Изд. № 99 Тираж 833 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5