Способ получения полых отливоки устройство для его осуществления
ОПИСАНИЕ изо Британия ""8 6685
Союз Советскик
Социалистических
Реснубпнк
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 070679 (23) 277б422/22-02 (53)М. КлЗ
В 22 0 15/02 с присоединением заявки HP
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 300381. Бюллетень йЯ 12 (53) УДК 621. 746.
- .043(088.8) Дата опубликования описания 10. 04 . 81
В. И. Батуев, П.П. Игнатьев, Л. И. Качур, В. Ф. Кириндас
A. Ф. Науменко, A. П.Рузманов, Н.И.Чащихин и В.В.Ягунов
P2) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИХ ОТЛИВОК
И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения отливок из сплавов с широким интервалом кристаллизации, склонных к ликвации по удельному весу.
Известен способ получения полых отливок, включающий плавку шихты и кристаллизацию металла s плавильном объеме с формообразованием полости в отливке введением центрового стержня Г1 .
Недостатками этого способа являются ликвация и неоднородность сплаsano объему отливки.
Известно также устройство для получения полых отливок, содержащее водоохлаждаемый тигель с днищем и центральным водоохлаждаемым стержнем, и индукционный нагреватель (1) .
Цель изобретения — уменьшение ликвации и сохранение химической однородности сплава в объеме отливкие
Поставленная цель достигается тем, что в период кристаллизации подпрессовывают отливку с осевым усилием, равным 2=5 весам отливки.
В устройстве для осуществления способа внутренняя стенка тигля вЫполнена по форме усеченного конуса с наклоном боковой стенки под углом
3-50,сопряженного в нижней части с цилиндрической частью тигля,. в которой установлено днище, снабженное механизмом осевого перемещения.
При этом рабочая поверхность днища в исходном положении установлена ниже линии перехода. цилиндрической
10 части тигля в коническую на величину
Во фМ
4=1,1-1,2 где h - pclccToBHHB от поверхности
15 днища до линии сопряжения цилиндрической и конусной частей тигля;
0в- диаметр цилиндрической части тигля
20 — коэффициент термического расширения металла сплава; м — разница температур кристаллизации сплава и стенки тигля, при этом температуру
25 стенки тигля принимают равной температуре воды на сливе из холодного тигля; .о — угол наклона стенки формы.
На чертеже изображено устройство, 30 реализующее предлагаемый способ.
816685
Печь содержит металлический кор-. пус 1, в котором размещен "холодный" тигель 2 и индуктор 3. "Холодный" тигель 2 в зоне плавильного объема о
4 выполнен с конусностьи 3-5 с расширением к низу, а в зоне установки днища 5 имеет цилиндрическую проточку с учетом воэможности перемещения днища 5 вверх при кристаллизации отливки. Снизу к корпусу 1 печи крепится поддон 6, в котором
> размещен толкатель 7 стержня, пружина 8 и подставка 13 днища. Водоохлаждаемый стержень 9 с графитовым чехлом 10 и теплоизоляционной шайбой
11 установлен упорным кольцом 14 на толкатель 7 через промежуточную пружину 8, а своей верхней частьи входит в направляющую втулку 12 днища 5, установленного на подставке 13.
Устройство, осуществляющее предлагаемый способ, работает следуюцим образом.
Производят сборку печи, для чего в поддон б на толкатель 7 устанавливают пружину 8, на которую помещают своим упорным кольцом 14 центральный стержень 9 с графитовым чехлом
10. Устанавливают в поддон подставку 13, на которую помещают днище 5, при этом графитовый чехол 10 централь ного стержня 9 вводят в направляющую втулку 12 и устанавливают на уровне верхней полости днища 5. С помощью механического подъемника (не показан) присоединяют поддон 6 .к корпусу 1 печи, при этом днище
5 вводят в цилиндрическую проточку холодного тигля 2 и устанавливают от начала конусной проточки на тигле на расстоянии 17 мм исходя из расчетной формулы с тем, чтобы имелась возможность перемещения днища 5 вверх ри кристаллизации отливки.
В "холодный" тигель 2 загружают шихту, накрывают печь крышкой (не показана), вакуумируют, проводят расплавление шихты и выдержку расплава. По окончании процесса плавки отключают напряжение с индуктора 3, вводят в расплав водоохлаждаемый стержень 9 и после этого к упорному кольцу 14 прикладывают с помощью механизма прижатия усилие, равное
2 весам отливки, снизу и по мере кристаллизации отливки поднимают днище 5 совместно с отливкой на
14-16 мм, прижимая постоянно через пружину 8 кристаллизующийся слиток к внутренним конусным стенкам "хрлодного" тигля 2, и тем самым обеспечивают постоянный теплоотвод от слитка на стенки "холодного тигля
2, центральный стержень 9 и днище
5. Усилие прижатия отливки, равное
2-5 весам последней, предпочтительно равное 3 весам, выбрано эмпириФормула изобретения
S0
5 !
О
ЗО
3S
40 чески. Усилия подъема, меньшего 2 весов отливки, недостаточно для деформации мгновенно образующейся после отключения индукционной нагрузки корочки твердого металла и равномерного прижатия поверхности отливки к стенкам тигля. Увеличение усилия более, чем на 5 весов отливки не приводит к .улучшению однородности сплава, однако, в ряде случаев затрудняет удаление отливки из тигля.
Применение в устройстве тигля с углом наклона стенки 3-5 объясняо ется тем, что при наклоне стенки ме— нее 3 существенно увеличивается необходимая высота подъема отливки в процессе кристаллизации, что ухудшает технологичность этой операции.
Увеличение угла наклона выше 5 в о ряде случаев требует обработки отливки по образующей, что также снижает технологичность процесса. Применение литой заготовки с конусностьи
6-10 на дальнейших операциях обработки, например давлением, практически не вызывает, ухудшения процесса обработки.
Полученный по предлагаемому способу сплав в предлагаемом устройстве более однороден, чем при кристаллизации сплава в цилиндрическом "холодном" тигле, где не обеспечивается постоянный теплосъем от кристаллизующейся отливки на стенки тигля. Так, при плавке сплава, имеющего широкий интервал кристаллизации и склонного к ликвации по удельному весу фаэ, разница в содержании одного из компонентов от верха до низа слитка по известным способам составляет 4,04,5Ъ, по предлагаемому способу — не более 1,8%. Применение предлагаемых способа и устройства позволит снизить брак по неоднородности отливок.
1. Способ получения полых отливок, преимущественно из сплавов с широким температурным интервалом кристаллизации, включающий плавку шихты в тигле и кристаллизации металла в плавильном объеме с формообразованием полости в отливке введением центрового стержня, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения ликвации и и сохранения химической однородности сплава в объеме отливки, в период кристаллизации подпрессовывают отливку с осевым усилием, равным 2-5. весам отливки.
2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее водоохлаждаемый тигель с днищем и центральным водоохлаждаемым стержнем и индукционный нагреватель, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что внутренняя стенка тигля выполнена по форме усеченно816685 съt
Составитель Г.Кибовский
Редактор Е.Дичинская Техред М.Коштура
1123 14
Корректор В.Синицкая
Заказ
/ Тираж 869
ВНЙИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 3035, Москва, Ж-35, Разыская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал HIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, го конуса с наклоном под углом 3-5, сопряженного в нижней части с цилиндрической частью тигля, в которой установлено днище, снабженное механизмом осевого перемещения.
3. Устройство ло и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что рабочая поверхность днища н исходном положении установлена ниже линии перехода цилиндрической части тигля в коническую на величину
>o P ><
% 41-1а, 1 где h — расстояние от поверхности днища до линии сопряжения цилиндрической и конусной частей тигля;
Og — диаметр цилиндрической части тигля; коэФфициент термического расширения материала сплава; — разность температур кристаллизации сплава и стенки тигля, при этом температуру стенки принимают равной температуре воды на выходе иэ охлаждающих каналов тигля;
А — угол наклона стенки тигля.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
15 1 Авторское свидетельство СССР
Р 638423, кл. В 22 0 15/02, 1977.
