Способ литья под давлением

 

Г. И. Тимофеев, М. М. Спасская, B. Л. Гаврилов, С. 3. Злотнн, И. Б. Казаринов и С. Г. Чурин (72) Авторы изобретения

»

»,/

Горьковский политехнический институт нм. А.. А. Жданова

/ (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к литейному производству.

° Известен способ литья под давлением, включающий нанесение хромового анцщрида на предварительно подогретую до температуры 200-340оС поверхность пресс-формы. Прн температуре 196оС хромовый анщдрид начинает рызлагаться до окиси хрома с вьщелением газообразного кислорода. После окончания реакции разложения хромового ангидрида прессформа заполняется жидким металлом.

Этот способ предотвращает образование пористости в отливках 1Ц.

Недостатки способа состоят в сложности системы регулирования температуры поверхности пресс-формы и в образо. ванин налета окиси хрома на отаюках.

Наиболее ба эким к изобретению является способ литья под давлением, BEmoчающий введение в полость нагретой дресс-формы таблеток газотворного реактивного вещества. Таблетки помешают в специальном гнезде. Вещество при нагре2 ве разлагается с выделением реактивно» го газа, который вытесняет воздух из ао лости пресс-формы и камеры прессования.

В качестве газотворных веществ исполь-. зуют окислы металлов, .соединения хрома, . брома н другие (2).

Недостатком способа является воэмож» ность механического разрушения и заме » шивая я в сплав частиц таблеток. Поверив

10 ность таблетки для создания химически: активной атмосферы должна быть такой, чтобы время ее разложения было соиз»- мерим о с технологическим циклом работы машины литья под давлением. Время соэIS дания химически активной атмосферы за счет оазложения таблетки трудно по, добрать, так как оно состоит иэ времени нагрева таблетки, разложения ее и уда- ления воздуха из пресс-формы. B этом случае обеспечить создание химической атмосферы во всех полостях формы прак тически невозможно. Кроме того, введение таблеток требует дополнительных опера3 03322 ций по обслуживанию минины.. Все это усложняет процесс литья.

Целью иэсбретения является упрощение процесса и повышение качества от лив ок, 5

Эта цель цостигается тем, что в способе литья под давлением, включающем введение в полость нагретой пресс-формы перец заполнением ее жидким металлом газотворного реактивного вещества, 1О это вещество вводят в потоке сжатого ь оэцуха.

В качестве газотворного реактивного вещества могут быть использованы перекиси ые соецинения.

t5

Изобретение позволяет использоьать наиболее активные химические вещества в порошкообразном и .жицком состоянии, а ввоц их в потоке сжатого воздуха уьеш « чивает реакционную поверхность, расширяет диапазон сплавов, из которых могут быть изготовлены отливки указанным спос обом.

Способ создания в пресс-форме реакционной атмосферы заключается в сдецу

2S юшем.

В нагретую пресс-форму после покрытия ее смазкой перед впуском жицкого металла впрыскивают порцию вещества в порошкообразном или жицком состоянии в потоке сжатого цо давления 1-1„5 ати. воэ

30 цуха в течение 1-3 с. Затем в камеру е прессования заливают жицкий металл. В это время происходит распад вещества на ионы, атомы и молекулы реакционного га-, за, в результате чего вся полость формы 35 запот няется им. В зависимости от интен1 сивности распаца вещества в форме создается избыточное цавление реакштонного газа.

В способе используют кислороцсоцер- 40 жашие, фторсоцержашие и хлорсоцержащие вещества. В качестве кислороцсоцержащих вещество вводят переКисные соецинения, например, СаОо, 7nOy, К 10 и цр., хлорсоцержащих БпС2,,йпСРЬ, NC6gm др., фтор45 соцержаших BnF „ l4n F и цр»»

Время, отведенное для созцання реак.ционной атмосферы, строго ограничено технологическим циклом литья под цавлением. Этим обусловлен выбор легко распа-, 50 дающихся веществ, которые в течение S l

6 с позволяют получать в форме избыточное цавление 0,1-О,15 ати нужного газа, что необходимо цля полного удаления воздуха из всех полостей Формы.

В случае литья под цавлением сложнолегнрованных cnnasoa и для удовлетворения требоьаний по пористости н эксплуата

:дионным свойствам отливок йеобхоцимо

8 ф создание в полости формы более химически активного окислителя, чем кислород,ко торым может быть фтор применение в чис. том вице которого иэ-за сильной токсичности практически невозможно.

Наличие реакционной атмосферы фтора в свою очередь желательно цля тонкостенно го литья, когца необходима высокая скс рость реакции взаимэцействия с жидким металлом.

В cqysae высоких требований к отливкам по эксплуатационным свойствам в качестве атмосферы химически активного газа используется хлор.

Пример 1. ga очищенную поверхность пресс-формы наносят слой разцелительной смазки. Температура формы в рабочем режиме (60 запрессовок в час) составляет 90ОС при литье алюминиевых сплавов, после чего подвижная и неподвижная половины формы устанавливаются в положение Закрыто ° С помощью пульверизатора осуществляют впрыск в форме дозы перекиси СаОо иэ расчета не более

0,01 г на 1 см1поверхности. На поверхности формы происхоцят распад Са00 на CaOg Ca0+ Ю- СаО )р СаО Ю или

2CaOq - 2СаОЮ .. При этом кислороц заполняет полость формы, создавая цавле ние порядка 0.1 ати.

В период впуска жицкого сплава Ал4 в пресс-форму, заполненную кислороцом, происходит окисление составляющих сплаьа, первую очередь поверхностно -активного магния и основного алюминия, образуя дисперсные окислы типа р А0 0> и м о.

Пористость отливок, полученных с использованием окислительной атмосферы в пресс-форме, созданной впрыскиванием перекиси СаОо, цетали типа чашка сосоставляла,03% (относительно теоретической плотности), а физико-механические свойства: удельное сопротивление разрыву $> =16,5 кгlмьф относительное уц- .линение Ф =2,2%. Для заливки испольэо, lg вался сплав с газосоцержанием 0,09 см на 100 г металла.

Пример 2. После подготовки пресс-формы, находящейся.в положении

Закрыто, к заполнению ее жицким металлом в ее полость в потоке сжатого цо давления 1,5 ати возцуха проиэвоцят впрыск цоэы NnCPy в количестве 0,02 г на 1 см поверхности. Впрыск цоэы МЛС8 производят в течение 3 с, затем заполняют форму жицким металлом. Йа поверхно5 9332 сти формы происходит распад MnC9g на

МпСС и СЕ СГ или МпСе>

Мпсс1 СЕ pm гмпСС. 2Мпсг, +ЗСЮ, в свою очерець распацается МпС31на

MnCQgMn +гсЕ S

Введение укаэанной дозы MnC0@ в полость формы обеспечивает цавление в ней хлора цо-0,12 ати. При впуске металла ионы хлора взаимодействуют с составлякяцими сплава Ал2, образуя при этом соединения 10 типа СОС6,, АССЯЪ и gp.

Пористость отливок, получаемых при использовании хлорсоцержаших элементов цля созцания окис ятельной атмосферы на сплаве Ал2, составляла 0,06%, а 68

=16,0 кг/мм1, Ф=1,8%.

Пример 3. После очистки поверхностей пресс-формы машина литья под цавлением o1 частиц металла и сстатков смазки пресс-форму ставят в положение 20

Закрыто . С помощью пульверизатора осу ществляют впрыск дозы вещества Mafia в потоке сжатого до цавления 1,5 ати воздуха. Впрыск вещества в количестве

0,015 г на l см поверхности формы 2$ осуществляют за 2-3 с. На поверхности формы происходит распад МпР

MnF - MnFg++F . или Mnf> Mnf<+F или 2Mnf 2Мн +3F, также может протекать распац Mnfq Mn +2F. 3й

При этом в форме создается атмосфера фтора с цавлением норяцка 0,15 ати.

Жидкий сплав ЛМцЖ 52-4-1 и ЛС

59 1, поступая в пресс-форму, взаимоцействует с ионами фтора, образуя сое25 6 цинения типа AEF, Cu Fqm цр. Применение фторсоцержаших веществ цля эапоюьнения формы позволило получать беспористые отливки с увеличением механических свойств с 8 g 35 кг/мм1 цо 6g =ЗЗкгlммЪ и 6 =7% цо д =8,1% по сравнению с использованием .цля продувки пресс-форм кислороцом.

Изсбретение упрощает процесс созцания реакционной атмосферы в форме, повышает производительность процесса.

Ф ормула изобретения

1. Способ литья поц цавлением, вклю чающий введение в полость нагретой пресс-формы перец заполнением ее жидким металлом газотворного реактивного вещества, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрсщаиия процесса и повышения качества отливок гаэотворное реактивное вещество ввоцят в потоке сжатого воздуха, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, в качестве гаэотвор ного реактивного, вещества используют перекисные соединения.

Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе

1. Авторское свидетельство. СССР

М 448061, кл. В, 22 Э 17 ОО, 1973.

2. Авторское сиицетельство СССР

hh 582898, кл. В 22 D 17/00, 1976 (прототип) .

Составитель А. Кузнецова

Редактор С. Титова Техрец И.Гайпу r Корректор Ю. Макаренко

: < f

Заказ 4015/11 Тираж 852 Поцписн ое

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4