Способ получения отливок с направленной структурой

 

есо ива;Фа 7 вн-,н -q ., - Hi чесма„

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

О П И - И--Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< 1791456

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЮЛЬСТВУ (61) Дополнитвльное к авт. свид-ву (51)М. К .з (22} Заявлено 2509,78 (21) 2666738/22-02 с присоединением заявки ЙЯ

В 22 0 27/04

Государствеиимй комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30(1280, Бюллетень И9 48

Дата опубликования описания 30.1280 (53) УДК 621.746

58 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Иисечко, A.Н. Цибрик, Н.Г. Черненко, О.К. Фролов, И.И. Забродин, A.A. Устинов и Ю.В. Корсаков (71) Заявитель

Институт проблем литья АН Украинской ССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК С НАПРАВЛЕННОЙ

СТРУКТУРОЙ

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при получении отливок с направленной структурой иэ специальных сплавов в формах из сыпучих песков, упрочняемых под действием разрежения.

Известен способ получения отливок с направленной структурой, включающий заливку металла в подогретую керамическую форму, установленную на донный водоохлаждаемый холодильник, и его кристаллизацию путем .одностороннегс отвода тепла через холодильник (13.

Известен также способ получения отливок, включаюций заливку металла в форму из сйпучих песков, упрочняемую под действием разрежения, и охлаждение отливки в форме. В форме создают разрежение 70-100 мм рт.ст. при охлаждении отливки в интервале температур 550-150ОC. Способ основан на низкой теплоаккумулирующей способности вакуумируемых форм„иэ сыпучих песков и предназначен для снятия внутренних напряжений в отливке в процессе ее охлаждения (2) .

Недостатком способа при заливке специальных сплавов является обраэование эоны равноосных кристаллов на границе, металл — форма и неудовлетворительная высота столбчатых кристаллов.

5 Цель изобретения — улучшение кристаллической текстуры отливок путем уменьшения теплоотвода через стенки формы.

Это достигается тем, что форму l0 иэ сыпучих песков устанавливают на донный водоохлаждаемый холодильник, после заливки металла в форме создают разрежение 10-60 мм рт.ст., а при достижении металлом температуры

15 1200-1300оC давление в форме увели чивают до 200-300 мм рт.ст.

Создание указанного разрежения обеспечивает снижение скорости теплоотвода через стенки формы в облас2О ти высоких температур при кристаллизации металла до 40-100 C/÷, что позволяет установить, необходимый температурный градиент по высоте отливки и направленнный отвод теп25 ла через холодильник.

Пример. Изготовили партию литых постоянных магнитов иэ сплава

ЮЦНК 24 DA, габариты 50х40х10 мм.

Иагнитный сплав при 1640оC залили

30 в формы, изготовленные иэ сухого

791456

Величина разрежения в форме после заливки металла, мм рт.ст.

Показатели (() 35 60 70

Скорость теплоотвода через стенки формы„ oC/÷

65

100

140

Высота столбчатых кристаллов, мм

Глубина эоны мелк оз е рн истых кристаллов со стороны стенок формы, мм

0,7-1,2 0,9-1r 5 1,1;1,8 2,5-3, 5

ВНИИПИ Заказ 9182/10 Тираж 889 Подписное филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 бадцелеитового песка дисперностью

0,1-0,2 мм, упрочненные при разрежении 20 мм рт.ст. Данные о струкОптимальная степень разрежения, составляет 10-60 мм рт.ст. Уменьшение давления ниже 10 мм рт.ст. экономически нецелесообразно, увеличение давления более 60 мм рт.ст. приводит к увеличению скорости теплоотвода через стенки формы и ухудшению кристаллической текстуры - снижениюi высоты столбчатых кристаллов и увеличению зоны мелкозернистых кристаллов.

При достижении отливкой температуры 1200-1300 С давление в форме увеличивают до 200-400 мм рт.ст., при этом скорость теплоотвода увеличивается до 300-400оС/ч. Если давление в форме увеличивают ранее достижения отливкой температуры 1300 С, ухудшается однородность структуры. Снижение температуры ниже 1200оС при низком давлении в форме нерационально из-эа удлинения технологического цикла.

При 500-600цC разрежение снимают, и отливка свободно освобождается от песка. Полученные отливки по структуре и магнитным свойствам соответствуют техническим требованиям.

По существ ующей технологии в непеч ной кристаллизации магнитов цикл изготовления отливки включает пред варительный нагрев формы до 14000С. туре отливок при измере н ни вел ичи ны разрежения в форме приведены в табпице.

Изобретение позволяет получить необходимую структуру беэ дополнительного нагрева форм, что значительно

gg упрощает технологию и сокращает длительность процесса получения отливок с направленной структурой.

35 формула изобретения

Способ получения отливок с направленной структурой, преимуществен= но иэ магнитных и жаропрочных сплавов, включанхций заливку расплавленноrO металла в форму из сыпучих песков, установленную на донный водоохлаждаемый холодильник, и последующую кристаллизацию металла, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения кристаллической текстуры отливок путем уменьшения теплоотвода через стенки формы, после заливки металла в форме создают разрежение 10-60 мм рт.ст, а при дос0 тижении металлом температуры

1200-1300 С давление в форме увеличивают до 200-300 мм рт.ст.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 465269, кл. В 22 О 27/04, 1972 °

2. Авторское -свидетельство СССР

9 531646, кл. В 22 0 27/00, 1976.