Способ изготовления отливок с металлокерамическим рабочим слоем

 

Оп иСАн

ИЗОБРЕТЕИИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

724273 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 300675 (21) 2149681/02 (51)м. кл.2

В 22 D 27/18 с присоединением заявки11о— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано "300380. Бюллетень 14о1 2 !

Дата опубликования описания 300380 (53) УДК621.74,046 (088 . 8) (72) Авторы изобретения

Г. Ш. Ахметов и M. К ° Сарлин

Научно-исследовательский к онструк т орск о-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей и Норильский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени горнометаллургический комбинат им. А,П. Завенягина (71) Заявители е (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК С NETAJIJIOKEPAMИЧECKИМ

РАБОЧИМ СЛОЕМ

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к литейному производству заготовок различных деталей и изделий с дифференцированны5 ми свойствами, работающих в условиях сильного абразивного износа в твердых, жидких, газообразных средах,. в условиях непосредственногО контакта со струей жидкого металла или шлака.

Известен способ. изготовления изложниц с металлокерамическим рабочим слоем, получающимся в результате принудительной пропитки чугуном слоя краски, состоящей из корунда, бентонита, асбеста и жидкого стекла, на поверхности линейной формы, Слой толщиной 1-2 мм состоит иэ огнеупорных включений внутри металлической матрицы (13 .: 20

Однако указанный способ отливки изложниц с металлокерамическим слоем не позволяет получать стабильные результаты по однородности состава слоя и его толщины иэ-за отсутствия смачиваемости, т.е. наперекор капиллярным силам. Кроме этого, введение в керамику различных по составу и природе минералов и жидкого текла снижает . защитные, огнеупорные свойства слоя, .поскольку такие минералы склонны к химическ ому в заимодейс тв ию.

Наиболее близкой по своему техническому решению к изобретению является пленка для поверхностного легирования отливок, содержащая, вес,Ъ:

Порошок легирующего элемента Основа

Связующее — полиэтилен 10-20

Флюс 5-8 Введение флюса решает проблему формирования слоя на более высоком уровне посредством улучшения .смачиваемости легирующих материалов, т.е. с использованием сил капиллярности(2).

Однако введение флюса в таком количестве приводит к появлению в слое большого количества неметаллических, шлаковых включений резко ухудшающих эксплуатационные характеристики рабочего слоя.

Цель изобретения — улучшение смачиваемости пасты для увеличения толщины металлокерамического слоя и повышения эксплуатационных свойств отлив ок .

Поставленная цель достигается тем, что после сушки формы на,поверхность пасты наносят дополнительный слой флюса и заливают чугуном при темпе*. 4.Ъ,,. ) Ф л ФМ

4 э Ф Ф 20%" ный раствор того же флюса . После сборки форму заливают чугуном при температуре 1390-1410 С. В процессе заливки и отвода тепла от перегрева жидкий металл" смачивает поверхность пас ты и ф иль тру етс я в поры между з ернами,. одновременно взаимодействуя с никелем. В результате на рабочей поверхности яэложницы получается метах." локерамический слой толщиной 10 мм, состоящий иэ включениЯ корунда в металлическбм, высоколегированном никелем поверхностнбМ слое чугуна.

Металлокерамический слой на основе корунда имеет очень высокую. стойкосТь против. абразивного износа в любых

15 средах и стойкость против гидродинамического размыва жидким металлом и шлаком. Стойкость изложниц возростает в 3 и более раэ, деталей работающих на износ — более 24 раза по сраврц нению с чугунн ми отливками.

Использование отливок с металлокерамическим слоем, в частности только. одних изложниц, дает экономический . эффект свыше 500. 000 руб. в год.

25 . Формула изобретения

l,« ., з 4 ° Ф- °

r,. 4а Я

3 ратуре 1350-1470 С. Благодаря умейьшению концентрации флюса в объеме пасты и сосредоточению его на поверх = йос1й †контак -ee c""""металлом -удается улучшить смачивание и обеспечить ка пйллярную пропитку" пасты чугунж при значительном уменьшении шлаковых включений и улучшении эксплуатационных характеристик. Поверхностный слой флюса при контайте с чугуном расплавляется, обволакивает материалы пасты, например корунд, переводя их в смачивающееся состояние. Чугун активно фильтруется в поры пасты, гоня перед собой фронт жидкого флюса, концентрация и состав которого на нужном уровне поддерживаются флюсовыми компонентаяи пасты. Обеспечечие температуры †режима пропитки осуществляют заливкой жидкого чугуна при температуре

1350-1470 С в зависимости от соотно шения толщин отливки и слоя- пасты на поверхности формы.

При изготовлении отливок с металлокерамическим рабочим слоем, напри-, мер изложниц для отливки никелевых анодов, используют пасту на жидком стекле из смеси порошков ник еля (э ернистостью 0,0063 мм) и корунда (зернистостью 0,1-2,0 мм) при следующем соотношении инградиентов, вес.%:

Корунд 40

Никель, 55

Жидкое стекло 5

После тщательного перемешивания компонентов к пасте присаживают флюс в мелкодисперснбм состояййи: и вновь

Перемешивают. В качестве флюса ис-.. пользуют смесь следующих солей,вес.%:

Натрий хлористый 40

Калий хлористый 35

Цинк хлористый : 10

Цезий фтористый 10

Фторборат натрия 5 в количестве 0,5-2,0% в .зависимости от зернистости применяемых материал лов .

Пасту наносят на поверхность литейной формы слоем толщиной 8 мм и просушивают. Сразу же после сушки на горячую пасту пульверизатором наносят

Способ изготовления отливок с металлокерамическим рабочим слоем, включающий нанесение. на рабочую поверхность литейной формы пасты, содержащей флюс, сушку литейной формы и за-, ливку в нее чугуна, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения смачиваемости пасты для увеличения толщины металлокерамического слоя и повышения эксплуатационных свойств отливок, после сушки литейной формы на упомянутую пасту наносят слой флюса, а чугун заливают при температуре

1350-1470 C.

40 Источники информации, -принятые во внимание при экспертизе

1. Черкасов Л.М. и др. Отливка и эксплуатация излОжниц с металлокерамическим рабочим слоем. Сборник Повышение стойкости изложниц . М., Металлургия, 1974, 92

2. Авторское свидетельство СССР

Р 287254, кл. В 22 D 27/18, 1969.

Составитель Т.. Королева

Редактор А. Мотыль Техред С.Мигай Корректор

К И. Муска, Заказ 766/4 . Тираж 889 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ю аФ

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, Ул. Проектная, 4