Способ литья под газовым давлением

Способ литья под газовым давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

789238

Ф

/ е г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 2),1278 (21) 2699420/22-02 с присоединением заявки ¹

В 22 О 18/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231280.Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 2312.80 (53) УДК 621.746, .043(088.8) ——

Б.М.Варане, В.Д.Белое, Г.Ç.Итяин и Б.В.Ше/талон, " l

l яВ

I l

8 pc;-p

Б. ф

" .) (/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЛИТЬЯ ПОД ГАЗОВЫМ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к литью под газовым давлением, преимущественно к литью под низким давлением и с противодавлением легкоокисляющихся расплавов.

В известных способах литья под газовым давлением алюминиевых и других легкоокисляющихся расплавов в герметичной обогреваемой емкости с раздаточным тиглем создается избыточное давлениЕ газообразного агента, под действием которого происходит запол-. нение формы и кристаллизация отливки.

В качестве газообразного агента используется сжатый воздух или защит- 15 ный гаэ (11 .

Однако, при использовании сжатого воздуха происходит интенсивное окисление, охлаждение, насыщение расплава газами и эамешивание в него окис- 20 лов, что приводит к снижению качества отливок. При использовании защит-. ного газа усложняется конструкция литейной установки и удорожается процесс получения литейной заготовки." 25

Известен также способ литья, включающий заполнение расплавом тигля в

1 обогреваемой камере, помещение на зеркало расплава цоплавкового поршня, герметизацию камеры, создание давле- 30 ния воздуха в ней и заполнение раСплавом формы через металлопровод, кристаллизацию отливки и снятие давления воздуха (21.

Недостатки способа заключаются в том, что полностью не устраняется охлаждение расплава, насыщение его газами и неметаллическими включениями из — за наличия на зеркале расплава не защищенных поверхностей. Кроме этого, при использовании укаэанных способов, эффект обработки приготовляемого расплава флюсами с течением времени снижается.

Цель изобретения — повышение качества отливок ° указанная цель достигается тем, что после заполнения тигля расплавом материала отливки, на его зеркале наводят слой гранул огнеупорного материала, пропитанных расплавом рафинирующих и модифицирующих флюсов, тол-. щиной 5-300 мм со средними размерами гранул 1-70 мм. Вследствие подвижности гранул и образования слоя расплавленного флюса, обеспечивается изоляция расплава материала отливки от воздействия воздуха. Слой расплавленного флюса, который образуется на зеркале расплава материала отливки в

789238 результате контакта гранул с последним, способствует улучшению структуры отливок.

Кроме этого, для повышения эффективности рафинирования и модифицйрования, гранулы огнеупора периодичес;ки замешивают в расплав материала отливки.

Способ осуществляется следующим образом.

В тигель заливают расплав материа- ð ла отливки и на его зеркале наводят слой гранул легкого огнеупорного матеРиала, пропитанных в течение

10-60 минут расплавом рафинирующих и модифицирующих флюсов. Наведение гранул может быть осуществлено, например, насыпкой гранул непосредственно на зеркало расплава, либо предварительным помещением гранул на дно тигля с последующим их всплытием после заливки в него расплава. 20

Предельные средние размеры гранул огнеупора (1-70 мм) и толщину их слоя (5-300 мм) выбирают исходя из размеров конкретного тигля. Для уменьшения вероятности соприкосновения сжа-25 того воздуха с расплавом,в защитном слое целесообразно использовать гранулы огнеупоров различных размеров. Границы интервалов устанавливаются следующим образом:при среднем размере гранул менее 1 мм происходит отделение значительной части гранул от их слоя при подаче в емкость сжатого воздуха иэ-эа большой "парусности" их; при среднем размере гранул в слое свыше 35

70 мм, при толщине слоя менее 5 мм не обеспечивается эффективная изоляция поверхности расплава от воздействия воздуха; толщийа слоя более

300 мм приводит к снижению полезного объема тигля. 40

Затем емкость с расплавом герметиэируют и в герметичном объеме создают избыточное давление воздуха, под действием которого расплав через металлопровод заполняет форму и происхо- 45 дит кристаллизация отливки. После сброса давления воздуха избыток жидкого расплава стекает в тигель. При охлаждении отливки до технологически необходимой температуры, ее иэвлека- gp ют иэ формы, форму собирают и цикл из готовления отливки повторяется. .Гранулы огнеупорного материала, пропитанные флюсом, при контакте с расплавом материала отливки прогрева- юля и на зеркале расплава образуется слой жидкого флюса.

Обновление гранул, непосредственно контактирующих с расплавом, проис- ходит в результате их перемещения относительно друг друга при.периодичес- dp ком понижении уровня расплава в тигле во время заливки его в форму.

Для повышения эффективности рафинирования и модифицирования периодически производят замешивание гранул $5 огнеупора в глубинные зоны расплава, в зависимости от требований, предъявляемых к отливкам. При этом обеспечивается более полное обновление слоя огнеупоров, непосредственно контактирующих с расплавом и предотвращается спекание гранул.

После достижения расплавом в тигле нижнего уровня, производится заливка в него новой порции расплава. Гранулы огнеупора заменяют новыми в случае эарастания их пленкой окислов и снижения рафинирующе-модифицирующих свойств.

В изобретении допускается применение, как предварительно обработанного, так и необработанного флюсами расплава.

Пример. В емкость с предварительно насыпанными в нее гранулами графита размерами 7-30 мм, пропитанных флюсом (40% NaC 0 + 15% KCF +

+ 45% NaF) в течение 35 минут при температуре 720-730ОС, заливают

150 кг расплава АЛ9. На поверхности расплава образуется слой огнеупора толщиной 40-45 мм. Режим литья под низким давлением происходит при давлении воздуха 1 атм, температуре металлической формы 250-280ОС, температуре расплава АЛ9 720-730ОС. Изготавливают отливку весом 2,5 кг с толщиной стенок до 15 мм.

В предложенном способе отсутствуют неметаллические включения, модифицированная структура имеется в отливках как в начале, так и в конце забора расплава из тигля, при этом средние значения механических свойств возросли — предел прочности G с 19 до 21 кг/мм, относительное удлинение 8 с 4,0 до 4,3В, твердость НВ с

55 до 60 кг/мм, брак по негерметичности снизился с 4,5 до 2%.

Предлагаемый способ позволяет. повысить качество отливок за счет уменьшения газонасыщенности расплава, количества в нем неметаллических включений .и снизить брак в 1,5 раза.

ФормуЛа изобретения

1. Способ литья под газовым дав-. лением, включающий заполнение расплавом материала отливки тигля, герметизацию камеры и создание в ней давления воздуха, заполнение формы, кристаллизацию отливки.и снятие давления, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отливок, после заполнения тигля расплавом материала отливки, на его зеркале наводят алой гранул огнеупорного материала, пропитанных расплавом рафини- . рующих и модифицирующих флюсов, толщиной 5-300 мм со средними размерами . гранул 1-70 мм.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что гранулы огнеупо789238

Составитель Г.Кибовский

Редактор A.Øèøêèíà Техред A.Ùåïàíñêàÿ Корректор О.Билак

Заказ 8936/10 Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент",, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ра периодически замешивают в расплав материала отливки.

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе .1. Уразбаев Б.К. и др. Некоторые стороны динамики процесса литья под низким давлением. Новое в литье под низким давлением. К., "Наукова думка", 1971, с. 80-84.

2.:Авторское свидетельство СССР

Р 530747, кл. В 22 D 27/14, 1975.