Способ получения биметаллических отливок

Способ получения биметаллических отливок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при производстве армированных и биметаллических заготовок и слитков, в частности для изготовления инструмента. Сущность изобретения: способ включает размещение на поверхности твердой основы перед установкой ее D литейную форму промежуточного покрытия в виде фольги из низкоуглеродистой стали толщиной 0,1-0,7 мм насыщенной, по меньшей мере, двумя элементами из ряда В, N, V, Zr, Nb, заливку сплава на основе железа с последующим охлаждением.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

151) В 22 D 19/06

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4822108/02 (22) 03.05.90 (46) 15.11,92, Бюл. М 42 (71) Донецкий политехнический институт (72) А.А,Бараков, В.И.Алимов, А.Г.Любченко, В,В.Антонов и В.Г.Любченко (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1131594, кл. В 22 О 19/00, 1983. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОТЛИВОК

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве армированных слитков иэ инструментальной стали.

В качестве аналога выбран способ подготовки армирующих вставок, преимущественно охлаждающих трубок для армирования холодильных или металлургических агрегатов, включающий нанесение на поверхность армирующей вставки слоя защитного покрытия, в котором для улучшения качества соединения армирующей вставки с заливаемым металлом, в качестве защитного покрытия используют чизкоуглеродистую сталь с повышенным содержанием кремния или хрома, К основным недостаткам приведенного способа следует отнести высокие трудозатраты на подготовку армирующих стержней, Так как защитное покрытие иэ низкоуглеродистой стали наносят на армирующие стержни путем намораживания, то для его осуществления необходимо иметь ванну с жидкой ниэкоуглеродистой сталью, постоянно поддерживать темпераБО „1775222 Al (57); при производстве армированных и биметаллических заготовок и слитков, в частности для изготовления инструмента. Сущность изобретения: способ включает размещение на поверхности твердой основы перед установкой ее в литейную форму промежуточного покрытия в виде фольги из низкоуглеродистой стали толщиной 0,1 — 0,7 мм насыщенной, по меньшей мере, двумя элементами иэ ряда В, N, Ч, Zr, Nb, заливку сплава на основе железа с последующим охлаждением. туру плавления в ней, Необходимо иметь специальное приспособление для переноса стержней в ванну, Все зто требует больших производственных площадей, громоздкого плавильного оборудования, а также высо-, ких энергетических затрат, Кроме того, при получении защитного покрытия невозможно контролировать толщину этого покрытия, что в свою очередь снижает технолсгические возможности, В качестве прототипа выбран способ получения биметаллических отливок иэ сплавов на основе железа, включающий предварительное наложение на поверхность твердой основы металлической фольги перед размещением ее в литейной форме, установку в литейную форму, заливку в форму сплава на основе железа и охлаждение, в котором для повышения прочности соединения краев отливки, перед наложением фольги на поверхность твердой основы наносят флюс и подпрессовывают под давлением 5-30 M f1 a npu

5222

Составитель А.Бараков

Техред М.Моргентал Корректор H.Ñëoáîäÿíèê

Редактор

Заказ 4010 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 дефектов между ними. что расширяет технологические возможности способа.

Пример. В условиях сталеплавильной лаборатории ДПИ изготовлена опытно-промышленная партия отливок диаметром 65 мм, длиной 320 мм из стали Р18, армированных сталью 10, Степень армирования составляла б . Для получения биметаллической заготовки по заявляемому способу использовали металлическую фольгу из стали 08кп толщиной 0.05; 0,1; 0.35; 0,7 и 1,0 мм. Насыщение фбльги элементами ряда В, N, V, Zr, Nb, проводили следующим оГразом: азотирование в электропечи в атмосфере аммиака при температуре 650-750 С в течение 8-10 ч. Борирование — в среде диборана (ВбНб) при температуре 850-900 С, Насыщение фольги остальными элементами группы (V, Zr, Nb) проводили в порошках этих элементов с добавлением инертных добавок (наполнителя) AlzOg и небольшими добавками (3 — 8 ) хлористого аммония, при температуре 1000 — 1200 С в течение 8 — 10 ч.

В табл. приведены данные по распределению элементов в зависимости от толщины фольги, Армирующие стержни диаметром 5 мм из Ст10 очищали от окалины и обезжиривали, после чего на их поверхность накладывали фольгу насквозь насыщенную, по крайней мере двумя элементами группы В, N, V, Zr, Nb, причем после подготовки армирующие стержни закреплялись в литейной форме и заливались жидкой быстрорежущей сталью Р18. После охлаждения слитки извлекали из формы, разрезали в поперечном направлении и изучали макро- и микроструктуру. Изучение переходного слоя показало, что он содержит карбиды элементов вольфрама, хрома, титана и сложные карбиды, содержащие элементы группы В, N, V, Zr, Nb (в зависимости от того, чем была насыщена фольга). (В случае использования пакета из слоев фольги наблюдали более высокую концентрацию элементов азота и бора). В дальнейшем слитки подвергали горячей деформации на 85-95, при этом трещин и расслоений обнаружено не было. Все это подтверждает, что заявляемый способ

5 имеет высокие технологические возможности.

Была изготовлена отливка по способу прототипа. Армирующие стержни из ст10 диаметром 5 мм покрывали галогенидэми

10 кальция, крсмния и алюминия (в качестве флюса), обматывали алюминиевой фольгой толщиной 0,1 мм. Нагревали стержни до температуры 350 — 400 С и подпрессовы вали под давлением 10 МПа. Полученные вставки

15 размещали в изложнице и зàRèâýëè жидкой сталью Р18. После кристаллизации и выбивки слиток разрезали и изучали макро- и микро труктуру в поперечном сечении.

Деформирование отливки, изготовлен20 ной по способу прототипа показало, что уже при степени 50 — 70 появляются отслоения вставок от матрицы в местах присутствия в переходном слое отливки алюминия. Это говорит о том, что данный способ обладает

25 низкими технологическими возможностями.

Формула изобретения

Способ получения биметаллических от30 ливок из сплавов на основе железа, преимущественно заготовки для инструмента, включающий очистку поверхности твердой основы от загрязнений и окислов, размещение на поверхности твердой основы перед

35 установкой ее в литейную форму промежуточного покрытия в виде фольги толщиной не более 0,7 мм, заливку сплава на основе железа с последующим охлаждением, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения

40 трудозатрат и расширения технологических возможностей, фольгу используют из низкоуглеродистой стали толщиной не менее 0,1 мм, насыщенной по меньшей мере, двумя элементами из ряда В, N, V, Zr, Nb.