Смесь для изготовления оболочковыхформ при литье химически актив-ных и высокотемпературных сплавов

Смесь для изготовления оболочковыхформ при литье химически актив-ных и высокотемпературных сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ()816659

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2759884/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (51) М.К .

В 22 С 1/16

Гоаударстаанный комнтет

СССР ао делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 62!.742.

4 (088.8) Опубликовано 30.03.81. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 10.04.81

1О. Н. Росс и А. А. Морозов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ

ПРИ ЛИТЬЕ ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ

И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СПЛАВОВ

1о

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам смесей для изготовления оболочковых форм, используемых при литье химически активных и тугоплавких металлов, например титана.

В литейном производстве известны формовочные смеси, содержащие графитовые порошки и феноло-формальдегидное связующее новолачного типа, например порошкообразный пульвербакелит-(1).

Однако оболочковые формы из указанных смесей обладают низкой механической прочностью, значительной и нестабильной усадкой, а также недостаточной инертностью к расплавленному жидкому металлу, например, титану, что обуславливает низкую геометрическую точность и недостаточное качество получаемых отливок. Это связано с малой удельной поверхностью графитовых порошков и состоянием поверхности их зерен (зерна с окатанной поверхностью)

Кроме того, повышенная теплопроводность оболочковых форм с графитовым порошком обуславливает ухудшение механических свойств отливок и микротвердости литой поверхности по сравнению с сердцевиной отливки.

Наиболее близкой к описываемой по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления оболочковых форм при литье химических активных и высокотемпературных сплавов, содержащая углеродистый наполнитель в виде пекового кокса и феноло-формальдегидное связующее (2) .

Цель изобретения — повышение точности и качества отливок.

Указанная цель достигается тем, что смесь для изготовления оболочковых форм при литье химически активных и высокотемпературных сплавов, включающая пековый кокс и феноло-формальдегидное связующее, содержит указанные ингредиенты в сЛедующем соотношении, вес. ч.:

Пековый кокс 70 — 80

Феноло-формальдегидное связующее 10 — 20

При этом смесь содержит 50 — 70 вес. ч. пекового кокса фракции О,! мм и 20 — 30 вес.ч. пекового кокса фракции 0,63 мм, а в качестве феноло-формальдегидного связующего содержит порошкообразный пульвербак ит.

816659

Таблица 1

Показатели

Порошок фракции:

0,1

87,4

43,1

76,2

0,315

28,6

22,5

0,63

8,4

2100-2300

l6 50-1420

Теплопроводность ккал/м.ч С

4,66

О, 926

18,6-77,0

1,125

Насыпной вес, г/см

Пековый кокс получают коксованием каменоугольного пека в коксовых печах при

1170 — 1270 К. Порошки пекового кокса обладают большой удельной поверхностью, при дроблении и размоле пекового кокса образуются зерна с пористой, остроугольной, ломанной поверхностью. Пековый кокс менее теплопроводен, чем графит.

Большая удельная поверхность и угловатость порошков пекового кокса приводит к хорошему контакту с пульвербакелитом (ПК вЂ” 104) и обуславливает высокую прочночть и точность формы.

Низкая теплопроводность оболочковой смеси благоприятно сказывается на условии затвердевания отлиВок и повышает пластические свойства отливок.

В табл. 1 приведена сравнительная характеристика пекового кокса КПЭ вЂ” 1 и графитового порошка Эà — 00.

Изменение состава смеси согласно изобретению за указанные пределы путем увеличения доли пульвербакелита ведет к увеличению усадки и снижению точности форм и, соответственно, отливки. Уменьшение размера зерна порошка пекового кокса ведет к снижению пористости оболочки и газопроницаемости, увеличение крупности зерна порошка приводит к снижению прочности оболочковой формы.

Приготовление смеси осуществляют следующим образом.

Компоненты пекового кокса смешивают в течение 5 — 10 мин, затем добавляют связующее, пульвербакелит и вся смесь смешивается в течение 20 — 30 мин. Из полученной формовочной смеси изготавливают оболочковые формы по известной технологии с заливкой их металлом.

Удельная поверхность, м /г

Коэффициент угловатости зерен порошков фракции 0,3150,63 по Бергу

В табл. 2 приведены составы смесей !в

3 согласно изобретению.

Засыпают формовочную смесь в бункер машины ЛОФ вЂ” 1М, откуда подают ее поворотом бункера на подогретую до 180—

200 С подмодельную плиту, выдерживают в течение 1 — 2,5 мин, после чего возвращают бункер в исходное положение. Полученную оболочку по линии разъема разделяют на две части, наносят на полуформы клей для склеивания оболочек, просушивают при

150 — 200, подвергают обжигу при 1800 С и заливают на печах ВДЛ вЂ” 4 титановым сплавом.

Основные показатели смесей 1 — 3 для оболочковых форм приведены в табл. 3.

15 Приведенные в табл. 3 высокие показатели свойств оболочковых форм и отливок из титановых. сплавов, полученных в этих формах, достигаются лишь при обусловленном соотношении ингредиентов в составе смеси согласно изобретению. При содержании пекового кокса ниже нижнего предела и, соответственно, содержании пульвербакелита выше верхнего предела, линейная усадка форм после обжига приближается к

2,5 /О и выше, что обуславливает ухудшение размерной точности титановых отливок.

При возрастании относительной доли пекового кокса (выше верхнего предела) и, соответственно, при снижении содержания пульвербакелита ниже нижнего предела линейная усадка форм после обжига является максимальной, однако резко уменьшается прочность форм после обжига, что приводит к ухудшению качества отливок.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает получение отливок повы35 шеи ной гоч ности

816659

Таблица 2 фракции 0,1 мм 70 фракции 0,63 мм 20

Пульвербакелит

ПК-1 04

15 20

1 8-24

26-32

12-15

42-48

35-4 О

Линейная усадка после обжига, %

1,7-1,9

Микротвердость отливки из титанового сплава ВТ5-Л на глубине 0,1 мм or поверхности, кгс/мм 240-270

+0,6

-0,5

+0,5

Порошок пекового кокса КПЭ-1:

Прочность на изгиб после обжига при

900 С, кгсlсм

Пористость формы после обжига, %

Точность отливок на размере 100 мм,%

60 50

25 30

Таблица 3

1, 8-2, О 2, 0-2, 2

24 0-27 О 24 0-2 7 О

816659

Формула изобретения

С оста в ител ь С. Те пл я ко в

Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Тираж 869 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Mocksa, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор A.Ìîòûëü

Заказ 932/13

1. Смесь для изготовления оболочковых форм при литье химически активных и высокотемпературных сплавов, включающая углеродистый наполнитель в виде пекового кокса и феноло-формальдегидное связующее, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности отливок, она содержит указанные ингредиенты в следующем соотношении, вес. ч.:

Пековый кокс 70 — 100

Феноло-формальдегидное связующее 10 — 20

2. Смесь по и. 1, отличающаяся тем, что она содержит 50 — 70 вес. ч. пекового кокса фракции 0,1 мм и 20 — 30 вес. ч. пекового кокса фракции 0,63 мм.

3. Смесь по п. 1,. отличающаяся тем, что она содержит в качестве феноло-формальдегидного связующего порошкообразный пульвербакелит.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1О

1. «Литейное производство», 1977, № 4, с. 7 — 8.

2. Колотило Д. М., Челядинов Л. М.

Углеродистые литейные формы. К,.

«Наукова думка», 1971.