Способ получения отливок

Способ получения отливок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii) 55977l

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскитт

Социалистических

Респубттик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.02.76 (21) 2327826/02 (51) М. Кл."- В 22D 27, 14 с присоединением заявки М

Государственный комитет

Совета и1иннстров СССР по делам иаооретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень Хе 20

Дата опубликования описания 28.06.7( (53) УДК 621.398.694.4 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Л. Лапин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при получении отливок из сплавов, склонных к предусадочному расширению, преимущественно из высокопрочного чугуна. 11редусадочное расширение отливок из высокопрочного чугуна продолжается практически до конца их затвердевания и достигает 3 — 6 об. "/о. Это требует постановки прибылей таких размеров, чтобы металл оставался в них жидким до конца затвердевания отливки, т. е. необходимо осуществлять принцип направленного затвердевания. С другой стороны, подавление предусадочного расширения исключает необходимость соблюдения принципа направленного затвердевания, так как выделяющегося графита в этом случае достаточно для компенсации образующегося дефицита питания. Это позволяет резко снизить объем прибылей.

Известен способ подавления предусадочного расширения и получения за счет этого отливок с высоким выходом годного. Отливки получают в оболочковых формах с наложением на опорный материал магнитного поля.

Однако этот способ ограничен применением ооолочковых форм.

Известен также способ получения плотных отливок с повышенным выходом годного, включающий приложение избыточного газового давления на кристаллизующийся металлический расплав, при этом газовое давление изменяется циклично в пределах 2 — 6 атм.

Однако существующий способ получения отливок применительно к отливкам из высокоб прочного чугуна не обеспечивает их высокого качества. 1-1а поверхности отливок наблюдается прп этом отбел, обусловленный повышением скорости охлаждения. Кроме того, так как газ оказывает давление одновременно на за10 твердевшую оболочку металла с внешней стороны и изнутри через жидкий расплав, то в итоге газовое давление не снижает величины предусадочного расширения до момента образования замкнутой затвердевшей оболочки.

16 Целью изобретения является повышение качсства отливок, в частности за счет исключения отбела с поверхности отливок, а также исключения массивных узлов в местах сопряжения отливки с прибылями.

2р Это достигается тем, что по предлагаемому способу избыточное газовое давление прикладывают после образования затвердевшей корочки толщиной 0,1 — 0,2 от толщины отливки, увеличивая его пропорционально росту давле2з ния предусадочного расширения до 2 — 4 атм.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. Жидкий чугун химического состава, о(о: С=3,6; Si=2,5; Ми=0,5; Сг=0,05;

3о Р=0,10; Mg=0,04, заливают в полость пес559771

65 чаной литейной формы, образующей шар диаметром 100 мм, Залитую литейную 1рорму устанавливают в герметизированную камеру.

После образования затвердевшей корочки толщиной приблизительно 2 мм внутри герметизированной камеры создают газовое давление и увеличивают его от 0 до 4 атм пропорционально увеличению давления предусадочного расширения. По достижении 4 атм газовое давление поддерживают на этом уровне до момента окончания предусадочного расширения, после чего давление снимают. 1- езуль)-аты эl C i! ep Hi>I eH TOB пока з ЫВ а!От, iiò0 H ec»i oт1эя н2 ОтсутстВие llpHobIJIBH От)!ивки получаlотс3! без усадочных дефектов, а образцы толщиной

0,8 мм, вырезанные из теплового центра отливки, выдерэкпвают давление 800 кгс/см (дальнейшее повышение давления ограничивается возможностями насоса, создающего давление). Beël.÷èía предусадочного расширения От:1!!Holi п1эи приложсни11 1 азОВО! 0 давления составляет 0,10 — 0,18 мм. Предусадочнос расширение отливок при отсутствии газового давления составляет 0,90 — 1,10 мм.

II p и м е р 2. Жидкий чугун химического состава, %: !;=3,8; Sl=2,8; !»1П=О,З; СГ=0,00;

Р=0,08; big=0,3, заливают в полость песчаной формы, образующей плиту 200><200)(>30 мм. I IOCJie образования затвердевшеи корочки в центральной части широкой грани толщиной примерно 1,5 мм к отливке прикладывают -àçîâîå давление,,которое увеличивают пропорционально увеличснп о давления предусадочного расширения. При достижении газового давления, равного 2 атм, elo поддерживают на этом уровне до момента окончания преду садочного расширения, после чего давление снимают. 1!Зготовленные таким ооР230»! ОТЛИВКИ вЂ” ПЛИТЫ ПССМОТ1ЭЯ Ha»lалаla оо ЬСМ 13bliloPa iiiс il»leioT KaKHK-ЛИОО У саДОс1ПЫХ дефектов.

i aç0BuQ дав;!СITHe, paBHÎe 2 — 4 аТ»1, HBJ13IcTсН Оптимальным по следующим cooopaiaeHHяМ. ДОСтИГаЕМОГО ilpH ЭТОМ С)ПГЖЕ13ия ПрЕдусадочного расширения уже достаточно для

il0JI) ЧЕНПЯ ПЛОТНЫХ ОТЛИВОК С ВЫСОКИМ 13blXOдом годного. Повышение эке давления сверх

4 ат»! ycJIOHIIIHeT H уд01эоэкает техт!Оло! и !еское оборудование и ограничивает возмо.к! ости применения процесса на крупногабаритных отливках. Величина давления в пределах 2—

4 атм выбирается в зависимости от J«ecI13юсти конфигурации отливок и химического состава чугуна. 1ак, например, для сферических

ОтлиВОк и чуГу на ОлизкОГО к эВтектическо»lу составу, необходимо ориентироваться на верхний уровень (4 атм), а для плоских отливок из чугуна заэвтектического состава — на пи;кний уровень (2 атм), Выбор времени приложения газового давления (после образования затвердевшей ооолочки отливки толщиной, равной 0,1 — 0,2 от толщины отливки) обусловлен следующим. Нижний предел (0,1 от толщины отлпв13пl) установлен потому, что при меньшей толщине 32ТВер10

15 Э

33

K)

-!5

Дсвшсй оболочки внутри отливки существует еще значительный температурный градиент, KoT0pb! H B Дальнсйше»l Bb13bIBdeT Дефицит IIHтания. 1 ак как давление прикладывается при наличии замкнутой затвердевшей оболочки, то подача металла в кристаллизу"ощуюся отливку исключена. 1 аким ооразом, при налоэкении

i a30B0B0 давления произойдет деформация (П1эогиб) затвердевшей оболочки отливки, иск 110 IaioHI SI де1!эицп т питания. Но !!aрэшится гсометрп!1 отл. Вкп. В случае отсутсгвн3 деформац,ш в отливке сохранится дефицп г пlгган;Iя и, следов2тсльно, ВОзмОжнОсть

00Pa3OBaiiHS1 У Садос1НЫХ ПУСТОТ. КРОМЕ ТОГО, ooJiee ранней дип (мclieP. о, I тОлщины OTJIIIBKH) ъ(оэкет ВызBaib отоел на поверхности отливки. Верхнии

1ipcJeJi (0,2 0T To I!I!I!klbl от)1!!Вк!1)

1 0!i прпч.шс, что при прпло.кении давления

"OC.!С ДОС1 ПЖЕ!!!1Я ТОЛЩППЫ ОООЛОЧКП ООЛЕЕ

О,2 о! TÎJIHLlilibi Отливки 1эсзко el!i!JKaeTcsl эф(,"СКТПВНОСТЬ ДЕйСТВПЯ Дсl!3ЛЕНПЯ ВСЛЕДСТВИЕ

3 !2 пгт Jibiioi0 усилия предусадо !ного расширен)131 Отливки. Кроме того, для компенсации у садки, ооусловлепной предусадочным расши.:эепие»i jlo iipiiложения дав;!ения, неооходимо усTailaBJ!Пвать прибыл!1 больших размеров. р!сг Оль30i3aп ie oil.icbIBae»IОГО сllocooa полу )с!1!!и 013!ИЬОК ПЗ ВЫСОКО) ро 1НО! О Чу i уНа ОоеС почивает следу;oil!lie прс.,му щества: снижение р асхода металла на пр;!были на 50 — 75 О))о, )3с31сдcT13ilp ТОГО) что дсфlщ;Iт питания В чуГуH ых отливках В условиях пал 11ия в них замкHJ ToIi Обо;!Очки Ipii QTc) TcTBIiH ee Hap) IKHQI 0

l I рсдусадо ного) расширенйя прекращается

)Эс1.!ПЕЙ СТсlДИП ЗВТВЕ)ЭДСВВНИЯ За СЧЕТ ВЫДЕ

П .и ГР21РHT2> ПОС 1СДНСЕ СОПРОВОЖДаЕТСЯ УВЕ, „ЧСП)!С»1 ООаЕМ2 СПОСООСТВЭЕт Са»!01с!Таин!О о i.)i»ВK!i; l! CiiJilo leal!c 0 i ослa нс11эужных слоев

01.11!BKI!, Об))с.)ÎBJ!ell!ioe 01су !с!ьисм ДавлсниЯ

liа сlалЬПО.i dll!- 3ñ11ВЕ!)Дсас1Н!1Я Дс1ЛЬНЕЙ

ШС»uure«u,.! О. ПОВЬ ШОНИС дав;!Еиия ужЕ НЕ

СоздаС1 ОIÎCJia, 110 .3с! С )СТ увСЛс1ЧЕНИя СKÎpoс.l ii ох)!а:кдеill!H спосоосlву eT Вы1эсlВниВанию

0 1эу кгу !эы и сВО!Iств мета..l.lа по сечениlо; по)3ЫГНШ,,С Кас!ЕС!Ba ОТЛИВОК ВСЛЕДСТВИЕ УМЕНЬшс.1; я».ассивпости узлов сопряжения отливки и ipiiobiJieli 32 c 101 у» спь1пс;!И3! последних. - 013» у 12 ПЗООрстенпя..lI0c00 по.)у ICH )и 0TJlliB JK> BKJIIOч2ющИИ 32 .Iпьку мет2лла В фО}э»lу ll цикличнОе прилоэкеl! lie ИЗОЫТОЧ11010 I 2ЗОВОГО ДВВЛеНИЯ Н2 Кри

cIaë 1и3у lощуlося ОтлиВку, О T л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с цслшо повыш ния качества отливок пз сплавов, имеющих предусадочное рас-!

Пирспис, избь)10чпос газовое давление прикладьiBaioT после Ooразозания затвердевшей

l.:.0!JO Iки 1 Олщ!Пlой О, I — 0,2 QT толщины ОтлиВк.i, увеличивая его пропорционально росту дав1ен11я 1;.,)едусадочного расширения до 2— атм.