Способ получения пористых отливок
Патент 558953
Авторы
Способ получения пористых отливок
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Й И Е (<) вввввэ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
СОюз Советских
Социалистических
Республик
К ЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕДЬСТВф (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03.05,76 (21) 2355419/02 (51) М. Кл
С 22 C 1/08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет
В 22 5 27/10
Гоаударствеинмй иомитет
Совета Министров СССР
an делам изооретений
И nTKpblTHN (43) Опубликовано25.05.77.Бюллетень № 19 (53) УДК 621.746.582:
:669-405.8 (088.8) (45) Дата опубликования описания 10.08.77 (72) Лвторы изобретения
Г, П. Борисов, Ю. В. Моисеев и А. В, Наривский
-> Т!
Институт проблем литья АН Украинской СС (71) Заявитыь (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ ОТЛИВОК
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, в частности, при изготовлении фильтров и иэносостойких или облегченных деталей, Известен способ получения пористых
5 металлических мембран, заключающийся в том, что из заготовки, состоящей из основного металла и вспомогательного, последний отгоняется в вакууме при температуре, лежащей ниже температуры плавления основ ð новнаго металла (11.
Этот способ сложен дпя осуществления и не обеспечивает получения равномерной пористости по всему объему заготовки, так как она зависит от равномерности рас- И пределения вспомогательного и основного металлов по всему объему заготовок.
Известен также способ получения пс ристых отливок из двух компонентных сплавов, заключающийся в том, что сплав за- 20 ливают в форму, подвергают его направленному эатвердеванию, а затем один иэ компонентов вытравливают 12), Недостатком этого способа .является получение пористости в одном направпении. 25
Кроме того, невозможность создания постоянного градиента температур по всему объему отливки не позволяет получить равномерную пористость. Недостатком способа является также то, что вытравливаемый компонен не должен содержать примесей, которые вследствие избирательного действия растворителя остаются в отливке, что приводит к неравномерности физических свойст по ее сечениям.
Белью изобретения является папучение равномерной пористости по всему объему отливки путем удаления жидкой фазы из межкристаллитных -пространств.
Это достигается тем, что сплав выдерживают при постоянной температуре, лежащей в интервапе кристаллизации сплава, а затем прикладывают к нему избыточное давление.
Способ осуществляется следующим образом. Сплав заливают в форму и выдерживают его, например, в термостате при температуре, лежащей в интервале кристаллизации сплава, при которой в отливке выделяется строго определенное конечное ко3 пичество твердой фазы (не менее 40-50%) образующей во всем объеме отливки кристаллический .каркас, Температура, при которой в отливке содержится необходимое количество твердой фазы, опредепяется по 5 диаграмме состояния для сплава, из которого изготавливается отливка, Время выдержки сплавов в термостате до начала приложения давления зависит от массивнос- ти отливки и должно быть дсстаточно для "30 выравнивания температуры термостатирования по всему ее объему. Так, например, для отливок из алюминиевых сплавов тапщиной
20-80,мм время выдержки находится в пределах 6-10 мин. После этого создают и:-ь- )б быточное давление в форме или в термостате, под действием которого жидкая фаза вытесняется из межкристаллитных пространств отливки. Давление может быть создано посредством жидкой, газообразной сред или 20 электромагнитным полем.
В случае необходимости получения литой проницаемой структуры в отдельной части отливки, .термостатируют и вытесняют жидкую фазу из межкристаллитиых прост 25 ранств только этой части.
Величина избыточного давления, накладываемого на отливку, рассчитывается с учетом температуры сплава, при которой из отливки удаляют жидкую фазу. Абсолютное значение величины избыточного давления должно быть на 10-15% меньше давления, при котором происходит разрушение кристаллического каркаса твердой фазы при данной температуре, и рассчитывается по уравнению
Р„, .2Н (1) где Р„- статическое предельное напряжение сдвига сплава при температуре выдерж-,р ки, кГс/см
H — высота отливки,см;
37 — радиус отливки, см;
К вЂ” коэффициент, учитывающий сохранение целостности кристаллического каркаса и равный 0,85-0,9.
Значения статического предельного напряжения сдвига для алюминиевых сплавов при различных температурах определяются по известным диаграммам. 50
Пористость отливки или заготовки зависит от типа сплава и количества жидкой фазы, вытесненной из отливки. Абсолютная величина пористости отливки определяется по формуле 55
O7h ° ТЭМ ЛЗЫ )рр ото. (2) где А - пористость отливки, 7;
Vzzz объем отливки, см;
Vв „- объем твердой фазы в отливке, g} образовавшейся к моменту вытеснения из нее жидкой фазы, см, Пример осуществления способа. 11илиндрическую отливку высотой 6 см и диаметр ром 4 см из алюминиевого сплава АЛ9 получают по предлагаемому способу. Залитую металлическую форму помещают в термостат в котором поддерживают температуру
585 С. Форму с отливкой выдерживают при данной температуре 10 мин, после чего открывают крышку. в нижней части формы и в форме создают избыточное давл . ние 0,4 кг/см, Пористость отливки сос2 тавляет 43,6%, Абсолютную величину избыточного давления рассчитывают по формуле (1). Геометрические размеры отливки известны. ,Статическое предельное напряжение сдвига о сплава АЛ9 при температуре 585 С со, ставляет 0,08 10 н/м или 0,08 кг/см .
Коэффициент давления принимают 0,85.
Величина избыточного давления по расчету
0,408 кГс/см .
Разработанный способ изготовления пьристых отливок позволяет в три и .более раз по сравнению с известными интенсифицировать процесс изготовления отливок с литой проницаемой структурой со сквозной во всех направлениях и во всем объеме от ливки или отдельных ее частях пористостью не только из двойных, но и многокомпонентных сплавов. Способ позволяет управлять процессом получения пористых отливок при их изготовлении.
Формула изобретения
Способ получения пористых отливок из сплавов, преимущественно алюминиевых, кристаллизующихся в интервале температур, включающий заливку сплава в форму, о ч личающийся тем,что,сцелью получения равномерной пористости по всему объему отливки путем удаления жидкой фазы из межкристаллиФных пространств, сплав выдерживают при постоянной температуре, лежащей в интервале кристаллизации, а затем к нему прикладывают избыточное давление, величина которого определяется по формуле „, 2И
ИЗБ. R где,Р„ — величина избыточного давления, кг/см ;
1 p — статическое предельное напряжение сдвига сплава при температуре выдержки, кГс/см;
Н - высота отливки, см;
Я - радиус отливки, см;
558953
Составитель А. Кузнецова
Редактор Т. Фадеева Техред И. Асталош Корректор А. Кравченко
Заказ 1624/85 Тираж 766 П одп ис ное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 35, Раушская наб„д, 4/5
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
g — коэффициент, учитывающий сохранение целостности кристаллического каркаса, равный 0,85-0,9.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 5
1. Авторское свидетельство М 127410, М. Кл, С 22 С 1/08, 1960.
2. Патент Франции % 2 032. 5 О:-1, кл. С 22 С 19/ОО, 1970.