Способ поверхностного легирования отливок при вакуумной формовке

Способ поверхностного легирования отливок при вакуумной формовке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении отливок с легированной поверхностью с применением вакуумной формовки. Цель - экономия легирующих материалов. Способ осуществляется следующим образом. Модель отливки изготавливают из ферромагнитного материала, встраивают в нее электромагниты и крепят на подмодельной плите. Подмодельную плиту вместе с моделью отливки при помощи вакуума облицовывают подогретой синтетической пленкой. На пленку наносят слой огнеупорной краски. После высыхания огнеупорной краски модельную плиту переворачивают и устанавливают на бункер, в котором находится активный наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: ферроалюминий 40-48, хлористый аммоний 2-3, ферромагнитный порошок 30-40, кварцевый песок остальное. Использование предлагаемого способа поверхностного легирования отливок при вакуумной формовке позволяет значительно экономить легирующие элементы, входящие в состав активного наполнителя, и получать поверхностно-легированные отливки в одном потоке вместе с обычными отливками. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ С К ИХ

РЕСПУБЛИК (5125 В 22 С 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР : . :.":i ...:." "ы:.:;

1 ::.

«1. с. и

) ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4305432/31-02 (22) 16.09.87 (46) 30.08.90. Бюл. М 32 (71) Рыбинский авиационный технологический институт (72) В.А. Борисов (53) 621.344.4(088,8) (56) Патент Японии М 51-25211, кл. В 22 С 9/02, опублик. 1977, Авторское свидетельство СССР

М 1204323, кл, В 22 С 9/00, 1984. (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ОТЛИВОК ПРИ ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКЕ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении отливок с легированной поверхностью с применением вакуумной формовки. Цель- — экономия легирующих материалов. Способ осуществляется следу-. ющим образом. Модель отливки изготавлиИзобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении отливок с легированной поверхностью с применением вакуумной формовки, Цель изобретения — экономия легирующих материалов.

Способ осуществляется следующим образом.

Модель отливки изготавливают из ферромагнитного материала, встраивают в нее электромагниты и крепят на подмодельной плите. Подмодельную плиту вместе с моделью отливки при помощи вакуума облицовывают подогретой синтетической пленкой.

На пленку наносят слой огнеупорной краски. После высыхания огнеупорной краски. Ы,» 1588487А1 вают из ферромагнитного материала, встраивают в нее электромагниты и крепят на подмодельной плите. Подмодельную плиту вместе с моделью отливки при помощи вакуума облицовывают подогретой синтетической пленкой. На пленку наносят слой огнеупорной краски. После высыхания огнеупорной краски модельную плиту переворачивают и устанавливают на бункер, в котором находится активный наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: ферроалюминий 40-48; хлористы и аммоний 2-3; ферромагнитный порошок 30-40; кварцевый песок остальное, Использование предлагаемого способа поверхностного легирования отливок при вакуумной формовке позволяет значительФ но экономить легирующие элементы, входящие в состав активного наполнителя, и получать. поверхностно-легированные отливки в одном потоке вместе с обычными отливками. 1 табл. модельную плиту переворачивают и устанавливают на бункер, в котором находится активный наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, мас.%, Фе рроал юми н ий 40-49

Хлористый аммоний 2-3

Ферромагнитный порошок 30-40

Кварцевый песок Остальное

Модельную плиту вместе с бункером поворачивают в исходное положение, наполнитель уплотняют вибрацией и включают электромагниты, встроенные в модель. Модельную плиту вместе с бункером поворачивают еще раз, при этом на поверхности модели остается слой наполнителя, удерживаемый при помощи электромагнитов. Мо1588487 дельную плиту переворачивают в исходное положение, устанавливают на нее опоку, за полняют ее кварцевым песком, уплотняют вибрацией, Опоку покрывают второй пленкой, вакуумируют, отключают электромагниты и готовую полуфарму снимают с модельной плиты. Аналогичным образом изготавливают вторую попуформу. Форму собирают и заливают расплавленным металлом.

При заливке формы металлом пленка подвергается термодеструкции, поверхность формы становится газопроницаемой.

Огнеупорная краска обеспечивает получение точной конфигурации отливки с гладкой, поверхностью. Слой активного наполнителя под действием тепла кристаллизующейся и остывающей отливки нагревается до высокой температуры. В нем образуются газообразные продукты, содержащие активные атомы алюминия. Газообразные продукты проникают через пористый слой огнеупорной краски и на поверхности отливки протекает реакция хемсорбции с образованием легированного алюминием слоя, Пример . Проводили испытание способа поверхностного легирования при получении отливки "Поддон" иэ стали 45Л с легированием . поверхности алюминием.

Средняя толщина стенки отливки 20 мм.

Подмодельную плиту изготавливали из сплава Ал2, а модель отливки из стали 40.

Внутрь устанавливались два электромагнита, обеспечивающие на поверхности модели равномерное магнитное поле.

Подмодельную плиту с моделью при помощи вакуума облицовывали подогретой до

350-360 К пленкой марки СЭВИЛЕН толщиной 0,1 мм. На поверхность пленки пульвелизатором наносился слой огнеупорной краски, мас, : цирконовый концентрат

68-7; поливинилбутираль 1,5-2; спирт этиловый технический 28-30. Толщина слоя огнеупорной краски 0,2-0,3 мм, После высыхания огнеупорной краски модельную плиту, не отключая ее от вакуумной системы, переворачивали и прикрепляли к бункеру, в котором находился активный наполнитель, мас. : порошок ферроалюминия 40-48; хлористый аммоний 2-3; ферромагнитный порошок (стальная дробь марки

ДСКОЗ) 30-40; кварцевый песок 1КД16А остальное. Модельную плиту вместе с бункером переворачивали в исходное положение, активный наполнитель уплотняли вибрацией и включали электромагниты. Модельную плиту с бункером переворачивали еще

55 раз, при этом на поверхности модели оставался слой активного наполнителя толщиной 5-7 мм, удерживаемый магнитным полем, создаваемым электромагнитами, Модельную плиту переворачивали в исходное положение, устанавливали на нее опоку и засыпали в опоку кварцевый песок

1К016А, который уплотняли вибрацией.

Сверху опоку покрывали второй пленкой, вакуумировали до остаточного давления.6070 кПа, отключали электромагниты и готовую полуформу снимали с модельной плиты.

Таким образом получали двухслойную полуформу, у которой к формообразующей поверхности примыкает слой толщиной 5-7 мм, состоящий из активного легирующего наполнителя, а остальной объем опоки состоит из кварцевого песка, Аналогичным образом изготавливали вторую полуформу, форму собирали и заливали при 1810-1830 К сталью

45Л, выплавленной в индукционной печи.

Иэ полученных отливок вырезались образцы и металлографически определялась толщина полученного легированного алитированного слоя, которая составила 175210 мкм.

Зависимость толщины легированного слоя и расхода активного наполнителя от состава наполнителя и метода изготовления формы представлена в таблице.

Использование предлагаемого способа поверхностного легирования отливок при вакуумной формовке позволяет значительно экономить легирующие элементы, входящие в состав активного наполнителя и получать поверхностно легированные отливки в одном потоке вместе с обычными отливками, Формула изобретения

Способ поверхностного легирования отливок при вакуумной формовке, включающей облицовку модели пленкой, нанесение на пленку огнеупорной краски, засыпку наполнителя, сборку и заливку формы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью экономии легирующих материалов, в наполнитель дополнительно вводят ферромагнитный порошок при следующем соотношении ингредиентов, мас. :

Ферроалюминий 40-48

Хлористый аммоний 2-3

Ферромагнитный порошок 30-40

Кварцевый порошок Остальное а модель изготавливают из ферромагнитного материала и встраивают в нее электромагниты.

3588487

Cg о с э

Ф

Iо

Ф

Z о си

Y

Ф

S с

LA

Ю

СЧ

C)

СО

0 О

SQ

Б Z с cg

Cg Ф

Ф

Х

СС о х и

Cg

0 а с

Ф " Y

I- r

° ъ хо оФо с zeС4 СО п С > OI OI СО

LA CP IA LA С > гЯ

Ф М

Ф о

=г и а Ф щ С

1

О

X

os0 .. 3 ао в

O O IA IA Л С Ъ С"Ъ Й С 4

1Я Я о

u r

s o аz о g х с о IA

CV С 4

)С о Ф

3 g

0 О S

Q Z

o e с- е и а о е

Z Я о с и х л

C с о

Щ

Е а с

Ф

IЕ

Z с о с

Ф

2

Щ и

0 а

Z

Ф о а

Iо

m o

se

С о

I:Е

S °

I» х z

cg o

Z IФ Ф

cg Ф м

О и оовв

OI - О> С"Э

° С11 Ф» %»

1 1 1 в а о в

ЭффIA LA ло

OO LA lA

HСЧ NС Ъ

Оф С0 и С Ф С Ъ а с

Ф о

Х о ©с и о о Х о Ф

Х s

Cg

Ф х

0. +

Ео с

S с Ф

ÄS Ф C о <у иеzа с о к о

>S Cg

2z и аХаоо ас о

ФФФ О о s й

r r

ФсФФ

ФОМО ас > а

Фщz

rr0 с

Ф Ф

S 1»

1 с и о о Ф с

Z z с о о

I» о

Z о. s о