Способ изготовления биметаллических отливок

Способ изготовления биметаллических отливок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено04.01.76 (21) 2312472/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.77Бюллетень № 31 (ii; 569384 (51) М. Кл, 2

В 22 l3 19/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УДК 621.74.046 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.08-77

Г @ Дворецкая, Ю. В. Змитрович и В. А. Люткус (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ EHMETAJIJIH×ÅCÊÈÕ ОТЛИВОК

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению отливок с уплотнительными элементами.

Известен способ изготовления литых изделий с уплогнительными элементами,. BHIIoa- 5 пенными с выступами, например запорных,. органов трубопроводной арматуры, путем их заливки расплавленным материалом, заключающийся в том, что расплавленный материал подают непосредственно на выступ щ уплогнитепьного элемента. При этом длина выступа должна быть в 4,5 раза больше его основания, а заливаемый материал доводят до температуры, равной ипи превышающей температуру плавления поверхностного слоя l6 выступов уппотни тельного элемента. Толщи- . на стенки.отливки в месте крепления уплотнитепьного элемента выбирается не менее двух длин его выступа jlJ.

К недостаткам этого способа следует 20 отнести следующее. при температуре заливки корпуса, равной температуре плавления выступа уппотнитепьного элемента, этот острый выступ может служить концентратором напряжений при эксплуатации, 25 что обычно вызывает образование трещин в стенке отливки. Перегрев же заливаемого материала влечет за собой увеличение окисленности и газонасышенностии, что приводит к увеличению количества литейнь:х дефектов в отливке. Укаэанные недостатки не позволяют обеспечить герметичность отлив- ки и гарантировать длительную работоспособность и надежность изделия в условиях его работы под действием виброударных нагрузок, г.е. условиях, при которых обычно эксплуатируется трубопроводная арматура судовых систем.

Известен также способ изготовления биметаллических отливок в частности, сосудов и труб, с использованием армируюшего элемента, изготовленного,из титана. Способ предусматривает использование стержня, ко торый изготавливают ипи обпицовывают тон колистовым защитным материалом: титаном, танталом или цирконием и уст. навливают в форму перед заливкой ее металлом. В про цессе эагвердевания основного металла иэделия происходит его соединение с оболочкой ,стержня и образование биметаллической от569384

Составитель Т, Королева

Редактор Л. Лашкова Техред 3. фанта Корректор С. Юдченко

Заказ 2897/5 Тираж 995 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ливки. Заливаем материалом при этом выбирается чугун (2).

Однако указанный спссоб не позволяет получить соединение с удовлетворительной работоспособностью TBKHx pBGHopoQHblx материалов как "сплав на основе титана— сплав на основе меди или железа".

Как известно, при непосредственном соединении указанных разнородных материалов на границе их раздела протекают превращения, завершающиеся эвектическими, реакциями с образованием хрупких .ингерметаллических фаэ различного химического состава.

Прочностные и пластические свойства таких соединений весьма низки.

Пель изобретения — увеличение коррозионно-эрозионной стойкости отливок для повышения их работоспособности.

Это достигается тем, что предварительно на уплотнительный элемент наносят слой защитного покрытия металла из ряда: цирконий, ниобий, ванадий, молибден, тантал.

Уплотнительный элемент выполняют из сплава на основе титана. На его поверхность доступным способом, например наплавкой, нанбсят заГрадигельный слой металла, имекь щий неограниченную растворимость с титанами и не образующий интерметаллических соединений с основой заливаемого материала изделия, например, ванадий, затем уплот- О

HHTeJIbHblfi элемент устанавливают на стержень литейной формы при его изготовлении и заливают сплавом на основе меди или железа.

В качестве материалов для заливки мо- 35 гут использоваться бронзы, латуни и чугун.

Защитное покрытие нанесенное предва1 рительно на поверхность уплотнительного элемента, контактирующего с жидким металлом, за счет того, что оно обладаег неограниченной растворимостью с титаном, и, как правило, не образует ингермегаллических соединений с основой эаливаемог0 материала, обеспечивает диффузионное соединение, обладающее удовлетворительным уровнем пластических и прочностных свойств.

Пример. Корпус клапана заливают бронзой, при этом уплогнигельные элементы (седла) из титанового сплава в виде колец предварительно покрывают по поверхности сплавления слоем ванадия толщиной

0,4-0,8 мм при помощи наплавки. После заливки, обрубки и очистки в дробеструйной камере orJIHBKH корпуса проходят испытания на гидроплогность при давлении 50 ати.

После механической обработки литъ|е изделия в составе клапанов подвергают испытаниям на герметичность, работоспособность и виброударосгойкость по первому классу в со-, ответствии с действующими нормами. Перечисленные испытания изделия выдержали.

Исследование макрошлифа продольного раз-реза корпуса, изготовленного предлагаемым, способом, показало отсутствие дефектов в зоне сплавления уплогнительного элемента с основным металлом корпуса.

Использование способа в промышленности при некотором увеличении стоимости изделий значительно повысит ик работоспособность и обеспечит срок службы в 3-4 раза больший, чем у изделий уплогнигельный элемент которых выполнен не из сплава на ос- нове титана.

Формула изобретения

Способ изготовления биметаллических отливок, преимущественно запорных частей трубопроводной армагуры с уплогнительны, ми элементами, включающий размещение в литейной форме уплотнительного элемента из сплава на основе тигана и заливку в нее расплавленного металла, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения корроэионно-эрозионной стойкости отливок для повышения их работоспособности, предварительно на уплогнигельный элемент наносят слой защитного покрытия металла иэ ряда: цирконий, ниобий, ванадий„молибден тантал.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Авторское свидетельство СССР

No 252025, кл. 7 16 К 27/00, 01.04.68.

2, Патен Англии % 1256069, кл. В ЗГ

1971.