Способ получения отливок

 

Сотоз Советских

Социалистических

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ii900 957 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.80 (21) 2915938/22.02 с присоединением заявки РЙ— (28) Приоритет— (5 l ) M. Кл.

9кударствеяаый комитет

СССР

В 22 0 15/00 ае делан иэобретеккй и отерытяй

Опубликовано 30.01.82. Бюллетень № 4 (53) УДК 621,746. .043 (088.8) Дата опубликования описания 30.01.82 т!

В. В. Березкин, А. М. Богуславский, Ю. Г. Ермаков, В. Ф. Канер, В. В. Моньякова и Г. М. Слепнев )

1 I

Всесоюзный проектно-технологический институт энергетттческого машиностроения (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК

Изобретение относится к литейному про.изводству черных и цветных металлов, а именно к способам изготовления полых отливок поршней двигателей внутреннего сгорания, полых труб и коленчатых валов и других деталей в области машиностроения.

Известен способ литья с металлическими выплавляемыми стержнями, выполненными из алюминиевых сплавов (1).

Однако известные алюминиевые стержни пригодны для отливок с температурой не более 1100 С, так как имеют низкие теплофизические свойства (теплопроводность, теплоемкость), что приводит к значительному повышению температуры на границе расплав стержень (в период заливки расплава в форму) вплоть до температуры начала плавления материала стержня, Это вызывает оплавление и нарушение геометрических размеров стержня и отливки.

Наиболее близким к предлагаемому являет- ся способ получения отливок, включающий нанесение покрытия на полый металлический стержень, установку стержня в форму, заливку расплава на основе железа и извлечение стержня из отливки после затвердевания расплава (2) .

Однако процесс извлечения стержня достаточно сложный и требует обязательногЬ нагрева отливки вместе со стержнем в термической печи, т.е. требует дополнительного оборудования.

Цель изобретения — облегчение извлечения стержня иэ отливки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления отливок, включающем нанесение покрытия на полый металлический стержень, установку стержня в форму, заливку расплава на основе железа и извлечение стержня из отливки после затвердевания расплава, стержень выполняют из термочувствительного материала, обладаюшего свойствами памяти формы, деформируют в холодном состоянии, затем наносят покрытие на предвари тельно нагретый стержень, а извлечение стержня ведут прн пропускании хладагента через полость стержня после мартенситного превращения в материале стержня. При этом предварительный нагрев стержня осуществляют до темИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

50 1. Авторское свидетельство СССР М 455798, кл. В 22 0 15/00, 1973.

ВНИИПИ Заказ I 2257/7 Тираж 852 Подписное

Филиал ППП "Пятснг". r. Ужгород, ул. Проектная,4

3 90095 пературы, выше температуры обратного мартенситного превращения.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Полый стержень изготавливают из сплава никелида титана (состав: 54 — 56% никеля, остальное — титан), обладающего эффектом памяти формы и придают ему многократную пао мять: при температуре выше +70 стержень имеет форму трубы, а при +20 С стержень деформируют по форме или по размеру до получения наружного размера, например, на 8 — 10% меньше первоначального. Полученный, таким образом стержень при охлаждении до +20 С претерпевает изменение формы или размера 15 (вследствие прямого мартенситного превращения в его материале и эффекта памяти формы, а при нагреве до +70 С и выше претерпевает обратное изменение формы или размера до первоначального (вследствие обратного 20 мартенситного превращения в его материале и эффекта памяти формы).

Деформированный по форме или размеру стержень нагревают до +70 С (до температуры, превышающей температуру обратного мар- 25 тенситного превращения), и после восстановления формы и размеров стержня до первоначальной, на наружную поверхность наносят слой огнеупорной краски, состоящей, например, из 74% маршалита, 20,5% сульфитного щелока (плотность 1,45), 3% патокт 2% огнеупорной глины, 40,5% жидкого мыла. Толщина облиповочного слоя составляет от 1 до 3 мм. В собранную форму устанавливают полученный таким образом стержень и зали35 вают форму при непрерывном подводе хладагента через полость стержня, например, водопроводной воды со скоростью 8 — 10 мз/ч.

Заливку производят расплавом на основе железа, например, мартенситного класса 1Х18Н9.

Температура заливки составляет порядка )500 С.

Благодаря постоянно охлажденному полому стержню и контакту с ним жидкого металла, возникает процесс направленной кристаллизации отливки. Полученная таким способом от45 ливка, обладая мелкозернистым строением, имеет высокий уровень механических и эксплуатационных свойств. Внутренняя полость отливки имеет высокий класс чистоты 6. Благодаря памяти стержень при комнатной температуре (+20"С) уменьшает свой размер (или изменяет свою форму) и легко извлекается из полости отливки.

Использование стержня при этом многорасовое.

4

Использование предлагаемого изобретения в народном хозяйстве взамен известных способов изготовления полых отливок позволит получить технико-экономический эффект за счет использования полого стержня, изготовленного из металла с эффектом памяти формы.

Это обусловлено тем, что такому стержню можно придать различные конфигурации, которые он изменит при определенной температуре, приняв наперед заданную другую форму.

В результате стержень легче станет извлекать без его разрушения.

Использование предлагаемого изобретения в народном хозяйстве позволит получить экономический эффект за счет снижения трудоемкости процесса изготовления стержней, так как предлагаемый способ получения полых от. ливок позволяет многократно (от 10 до

10 раз}использовать имеющийся стержень.

Экономический эффект будет получен и за счет повышения качества поверхностей отверстий. Это обусловлено тем, что через полый стержень пропускают хладагент, например, воду и получают направленную кристаллизацию в области отверстий.

Формула изобретения

Способ получения отливок, включающий нанесение покрытия на полый металлический стержень, установку стержня в форму, заливку расплава на основе железа и извлечение стержня из отливки после затверцевания расплава, отличающийся тем, что, с целью облегчения извлечения стержня из отливки, стержень выполняют из термочувствительного материала, обладающего свойствами памяти формы, деформируют в холодном состоянии, затем наносят покрытие на пред-. варительно нагретый стержень, а извлечение стержня ведут при пропускании хладагента через его полость после мартенситного превращения в материале стержня, при этом предварительный нагрев стержня осуществляют до температуры, выше температуры обратного мартенситного превращения.

2. Авторское свидетельство СССР я. 710774, кл. В 22 0 15/00, 1978.