Способ изготовления биметаллических отливок червячных колес

Способ изготовления биметаллических отливок червячных колес

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии получения биметаллических червячных колес. Цель изобретения - повыиение эксплуатационных свойств колес. Указанная цель достигается за счет формирования криволинейного биметаллического спая путем локального ускоренного охлаждения в зоне перехода венечной части 15 отливки в соединительную перемычку ступичной части 18 посредством охлаждающих каналов в торцовых крьшках изложницы, а также благодаря заливке расплавов венечной и ступичной частей в газопламенном восстановительном потоке, предохраняющем контактные поверхности спая отливки от загрязнения, 5 ил. (Л со со СП СЛ СЛ 15

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 В 22 D 13/00 Carr, //, / ////g:

k//

/ 1

7q /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3938092/22-02 (22) 25.07,85 (46) 30.05,87. Бюл, й- 20 (75) А.Г.Потапов (53) 621.74.042(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 889271, кл. В 22 D 13/00, )981

Авторское свидетельство СССР

Р 806240, кл. В 22 D 13/00, 198 1. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОТЛИВОК ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии получения биметаллических червячных колес. Цель изобретения— повышение эксплуатационных свойств колес. Указанная цель достигается эа счет формирования криволинейного биметаллического спая путем локального ускоренного охлаждения в зоне перехода венечной части 15 отливки в соединительную перемычку ступичной части 18 посредством охлаждающих каналов в торцовых крышках изложницы, а также благодаря заливке расплавов венечной и ступичной частей в газопламенном восстановительном потоке, предохраняющем контактные поверхности спая отливки от загрязнения. 5 ил.

1313555 2 вблизи каналов 2 (поток охлаждения), с, — тепловой поток, отводимый стенками изложницы при естественном тепОтрывающих напряжений и степени загрязнения ее контактных 1 оверхнoclåé, На фиг, 1 представленс устройство 10 для р ализации пведз1аr аемого Olfoñ00a на фиг. 2-5 — этапы реализации способа во времени.

0 f".13пзlс j позтчча10з 1<а изложн мне состоящей из нижней торцо3зг3й крышки

11

1 с охлаждающизм каналом 2, верхней торцовой I(l:ûøêè 3, также име1ощей охлаждающий канал 2, и периферийных

1зк падышей 4, выг олнеп ных з виде з убчатых секторов, Торцовые крьппки 1

7Q и 3 и периферийные вкладыши 4 образу— ют формообразующую полость изложпипы, которую можно разделить на участки

5 (венечная полость), 6 (полость сое—

7 J+ динительной перемычки) и 7 1,ступичная полость) . Корпусные детали ступицы объединены центраторной И31астиной 8 которая служит для извлечения изложницы из центрифуги зал1п;очной

3О маппшы (не показана) . Б кр. ппках 1 и

3 установлены задняя 9 li передняя 0 торцовые керамические пробки, удерживающие залитый металл ступичной части в полости 7, Со стороны нижней торцовой крышки керамическая пробка 35

9 удерживается центраторной пластиной 8. Керамическая пробка 10 удержиВается пластиной 11 ловителя 12, которая с защитной крьппкой 13 образуетт полос ть «Tr ïя Qëавливани» изх1 If!IKОВ залитorо чугуна. Заливку осущестпл?1ют через металлопровод 14„ футерованный изнутри огнеупорным материалом.

Через металлопровод !4 также Вводят з3 нутрь изложнзlцы l язопламенньlй Io 1 OK.1ичиваются (в сра1знении с объемами жидкой фазы расплавов венечной 15

4О и ступи гной 18 частей), После заливки требуемой дозы расплава венечной части 15 начинаетс:я его кристаллизация. При этом ускоренный теплоотвод на- и- ается в зонах, о прилегающих к охлаждающим каналам 2, На фиг. 2 показан случай начала росИзосбретение Относится 1с л1ггейном

13рои.3 Од с В 1 гз fai (? с. Сти 11 0 поло гии получения б11металл3п11ес3сих червя"пых колес.

Цель изобретения — по1зь1п1еп11е эксплуатационных свойств колес за счет снижения в переходной зоне Отливки

Та кр11сталлизац110нной KOIIOÌIKEI в ме талле, прилегающем к стенкам излож.ницы, На фиг, 2 приняты слецупзщие обозначения: q, — теплота,. подводимяя K зеркалу 3расплс13за 0 1 азОпламен

II0TOIf GIN q — теплов01й отводимый через стенки изложницы лоот1зоде.

Зкспериментально установлено, что захолаживающее действие канала 2 теп3-оотнода распространяется примерно па величину 1,5-1,8 его контактной длины (зопа CD). Свободная поверхность отмечена буквами АВ, центральflan часть свободпои поверхности— буквой Е °

По мере кристаллизации толщина оболочки закристаллизовавшегося металла растет, причем наиболее быстро

Вблизи точек D, медленнее со стороны зон естественногo теплоотвода q u е еще. медленнее в точке Е. Таким обра30ir, ядро жидкого металла стягивается к точке Е, следовательно, жидкий расплав !6 до последнего момента пигает растущую усадочную раковину (или усадочпу1а канавку) . Это способствует образованию рельефной стопорной канавки с хорошо развитой шероховатостью на поверхности, \

Н момент, когда жидкой фазы метал1а венечной части остается 2-157 (что достигается подбором режимов литья), заливают расплав ступичной части 18 (фиг. 3), который, кристаллизуясь, Образует корочку 17 °

Далее (фиг. 4) по мере охлаждения металла отливки объемы металла венечной 15 и ступичной 18 частей, отверревшего с попижением температуры,увеН окончательном виде отливка представлена на фиг, 5 (5 — венечная часть, 6 — соединительная перемычка, 7 — ступичная часть), Граница раздепа металлов ступичной и венечной частей — AH — предста3зляет собой выпукпоменисковую стопорную поверхность, на внутренней части ступицы образуется усадочная канавка, наличие которой уменьшает внутренние напряжения в ступице, кроме того, за счет снил<ения расхода металла на литниковую систему (в сравнении с литьем в неподвижные, например земляные, формы) экономится металл ступицы, а усадочная раковина переносится внутрь отли зки, Пример. Изготавливают биметаллическую отливку червячного ко1313555 леса. Металл венечной части — оловянистая бронза марки ОФ10-1 (плавка в

0 лечи Георгадзе, заливка при 1050 С), металл ступичной части — чугун серый марки Ч18 (ваграночной выплавки,заливка при 1350 С).

Частота вращения изложницы

210 об/мин, Использовали пламя, получаемое от сжигания пропан-бутановой смеси, отрегулированное до восстановительного (с легким выделением копоти).

При охлаждении использовали воду о из водопровода при 12-18 С (по погодным условиям), расход воды регулировался в пределах 12-16 л/мин (в зависимости от частоты заливки), Время заливки бронзы 14-20 с, время выдержки между заливкой бронзы и чугуна 28-35 с, время заливки чугуна 20

18-22 с, причем первые 5-87 расплава чугуна заливают за 8-10 с, а далее скорость заливки увеличивают., т.е. чугун, заполняющий соединительную перемычку заливают медленно, что приводит к образованию более прочного биметаллического спая и увеличивает высоту стопорной канавки.

Характеристика отливки, При ширине соединительной перемыч-ЗО ки 15-18 мм глубина мениска составляет 4-8 мм (в зависимости от скорости заливки первых порций чугуна). Спай между металлами венечной и ступичной частей неровный, в виде выемок в сто-35 рону бронзы высотой 0,8-3,2 мм. Между металлами биметаллической пары образуется диффузионное соединение 6> =

22-26 кг/мм, что удовлетворяет требованиям ГОСТа на прочность чер- 40 вячного колеса в целом.

Силовые испытания на разрушение полученных биметаллических колес показали, что при нагружении разрушающим моментом во всех случаях сдвиг происходит по бронзе, та часть бронзы, которая непосредственно соприкасается чугуном, не отрывается от него что свидетельствует о высоких стопорящих свойствах переходного слоя.

Предлагаемый способ в сравнении с прототипом обеспечивает следующие преимущества: не требуется тщательный контроль эа режимами литья — стопорная канавка во всех случаях обраI зуется стабильно; зона биметаллического спая не загрязняется защитным шлаком использование газопламенного потока с восстановительными свойствами позволяет защитить не только зеркало залитого в изложницу металла, но также и поверхность струи, что существенно улучшает эксплуатационные свойства биметаллического соединения", Формула изобретения

Способ изготовления биметаллических отливок червячных колес, включающий последовательную заливку расплавов венечной и ступичной частей и локальное ускоренное охлаждение, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств колес, локальное ускоренное охлаждение ведут в зоне перехода венечной части в соединительную перемычку ступичной части, а заливку расплавов ведут в газопламенном восстановительном потоке, 1313555 и

1313555

Составитель .Т. Королева

Техред М.Ходанич . Корректор С.Шекмар

Редактор А.Огар

Подписное

Заказ 2160/10 Тираж 741

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4