Способ изготовления износостойких отливок

Способ изготовления износостойких отливок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления биметаллических отливок из черных и цветньпс сплавов. Цель изобретения - повышение термостойкости и уменьшение хрупкости.износостойкого слоя отливки в условиях эксплуатации.На металлический стержень 2 поочередно нанизывают пластины из твердого износостойкого материала 3 и вязкого I (Л со ел СО о О5 О5

4 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 В 22 D 19/02 ЮсОН яг7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3910384/31-02 (22) 14.06.85 (46) 15.12.87, Бюл, № 46 (71) Белорусский политехнический институт (72) С.А.Лихачев, Г.М.Жданович, Н.С.Траймак и В.А.Гавриченко (53) 621.74.046(088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 2365747, кл. В 22 D 19/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР

¹ 749561, кл. В 22 D 19/02, 1978.

„.Я0„„1359066 А1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙ-

КИХ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления биметаллических отливок .из черныхи цветных сплавов. Цель изобретения †повышен термостойкости и уменьшение хрупкости из носостойкого слоя отливки в условиях эксплуатации. На металлический стержень 2 поочередно нанизывают пластины из твердого износостойкого материала 3 и вязкого

1359066

20

30

40 более мягкого материала 4 с предварительным размещением между ними легкоплавкого материала, например алюминиевой фольги. Перед заливкой собранный пакет пластин сжимают с усилием 10-40 кН, Пластины могут быть изготовлены из одного материала. Тол1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к изготовлению биметаллических отливок из чарных и цветных сплавов.

Цель изобретения — повышение термостойкости и уменьшение хрупкости износостойкого слоя отливки в условиях эксплуатации.

На фиг. 1 представлена литейная форма в сборе; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1.

В литейную форму 1 устанавливают стержень 2 с нанизанными на него твердыми износостойкими пластинами

3, которые чередуют с более мягкими пластинами 4. Гайкой 5 пакет пластин перед заливкой сжимается. В промежутке между этими разнотвердьми пластинами размещают легкоплавкий материал

6, например алюминиевую фольгу. Толщина более мягких пластин составляет . 0,25-0,5 толщины твердых износостойких пластин, причем и те и другие пластины могут быть изготовлены из ( одинакового, но доведенного до различной твердости, материала, Ширина более мягких пластин превышает ширину твердых износостойких на 25-507., Пакет пластин сжимают с усилием 1040 кН.

Расплавление фольги при заливке . и кристаллизации отливки стимулирует развитие процессов диффузии между твердыми износостойкими и более мягкими пластинами, обуславливая их взаимную связь. Предварительное сжатие пакета пластин позволяет избежать коробления пластин при заливке.

В качестве материала пластин могут быть использованы следующие пары: твердый сплав — мягкая (аустенитная) сталь, инструментальная — конструкционная сталь и др. Возможно применещина пластин из вязкого материала составляет 0,25-0,5 толщины твердых пластин, причем первые по ширине на

25-50Х больше последних. При этом увеличивается в 5-8 раз стойкость наполннтельных стаканов машин литья под давлением. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

2 ние упрочненных и неупрочненных пластин-из одного материала. Для этого пластины подвергают химико-термической обработке, например борированию, Сочетание разнотвердых пластин из одного материала сохраняет эффект повьппения износостойкости и повышает экономию дорогостоящих материалов.

Если в процессе заливки упрочненный борированием слой доводится до температуры выше его температуры плавления, т.е. до температур образования жидкой фазы, то отпадет необходимость использования промежуточной легкоплавкой вставки в виде фольги.

Пример 1. Точением изготавливали кольца из сталей Р6М5-40Х толщиной 2 мм и внутренним диаметром

60 мм. По наружному диаметру кольца из стали 40Х были больше на 6 мм, т.е. их ширина составляла 6 мм на сторону, а ширина колец из износостойкой стали 3 мм. Кольца собирали на полый металлический стержень и сжимали их гайкой М16 через шайбу, обеспечивающую жесткость. Предвари-. тельно между поверхностями колец располагали алюминиевую фольгу марки АД1. Стержень с пакетом пластин устанавливали в литейную форму из

ЖСС. Внутренняя полость формы имела диаметр 100 мм. На ее поверхность

1 наносили слой противопригарной краски.

В форму заливали сталь ЗОЛ. Температура заливки 1560-1580 С. Отливку охлаждали до 500-560 С, извлекали из формы и производили отпуск по технологии термообработки стали Р6М5

Удалили металлический стержень, а внутреннюю и наружную поверхности отливки мехобрабатывали. Из части полученных отливок вырезали образцы

3 13590 для испытаний на износ, термостойкость хрупкость и для металлографических исследований.

Пример 2. Кольца изготавливали иэ стали 40Х. Часть из них подвергали борированию в порошковой смеси следующего состава, : В С 98, NaF 2, температура 900 С, время борирования 6 ч, толщина слоя 120-160 мкм.

Затем осуществляли операции по при- 10 меру 1.

Испытания на износ проводили на установке МИ-1. Режим — сухое трение скольжения, нагрузка — 15 MIIa скорость скольжения 0,42 м/с; контртело 15 твердый сплав ВК6, направление скольжения — перпендикулярное плоскости окружности колец.

Термоциклирование производили с 20 нагревом в свинцовой ванне до 700750 С, охлаждение на воздухе до 150200 С.

Хрупкость определяли по известной методике с определением величины на25 пряжения скола материала на микрошлифах.

Износостойкость отливок, изготовленных данным способом, увеличивается с ростом количества теплосмен в сравнении с известным способом и наполнительным стаканом машины литья под давлением, изготовленного из проката стали 4Х5МФС. Износостойкость после 5000 циклов возросла в сравни- 35 ваемых способах не менее, чем в три раза. Снижение износостойкости отливок по известному способу связано со значительным увеличением доли выкрашивания материала в общем объеме 40 износа. Последнее объясняется не только повышенной хрупкостью поверхности отливки, но и интенсивным развитием

66 4 тепловых усталостных трещин в глубину поверхностного слоя отливки.

Формула изобретения

1. Способ изготовления износостойких отливок, включающий установку и фиксирование в литейной форме металлического стержня с пакетом предварительно нанизанных на него твердых износостойких пластин и последующую заливку литейной формы расплавом, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости и уменьшения хрупкости износостойкого слоя отливки в условиях эксплуатации, между твердыми износостойкими пластинами располагают но крайней мере один промежуточный слой иэ сплава с высокой пластичностью толщиной, равной

0 25-0,5 толщины твердой износостойкой пластины, а весь пакет пластин перед установкой в литейную форму сжимают с усилием 10-40 кН.

2. Способ по п. 1, о т л и— ч а ю щ.и и с я тем, что для твердых износостойких пластин и промежуточных слоев используют сплавы различной твердости, причем между ними дополнительно размещают слой иэ легкоплавкого пластичного материала, например фольгу из алюминия.

3, Способ по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что для промежуточнык слоев и твердых износостойких пластин используют сплавы одного состава, причем поверхностные слои последних борированные.

4. Способ по пп. 1-3, о т л и — . ч а ю шийся тем, что промежуточные слои используют в виде пластин, ширина которых превышает ширину твердых износостойких пластин на 25-50Х.

1359066

Составитель В.Николаев

Редактор М.Товтин Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6103/14 Тираж 741 П одпис н ое

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