Способ изготовления форм

Способ изготовления форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(63) До?тс?лиительное к авт. сеид-ау (22) Заяаленс? 19О679 (21) 2781667/22-02 с присс?единением заявки Ио(23) Прис?ритетОпФлииоаано ЗOO7a1. Ь?с?плетень @28

Дата с?публикс?аания описания 3 00781

В 22 С 9/О4

В 22 С 9/12

Государстоеииый коантет

СССР во млад о:юбротенмй я открытый (53) УДК621-. 74<. . Ьа: 66. Оа7. З (ОЕВ.В}

3 1 м!

В. И. Иванов „А. Д. Чулкова и В. Б. Булатов

1 ", - - ---- "/

) ,Иосковский трижды Ордена Ленина, Ордена," Октябрьской..

Революции и ордена Трудового Красного Знамени аз9ЬмЬбильнь и завод им. И. A. Лихачева (Производственное объедйнени" ЗЪТУМ (54 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления керамических форм по выплавляемым или постоянным моделям, Известен способ изготовления форм, включающий нанесение Огнеупорного покрь1тия на выплавляе?4ую или постоянную модель, удаление модели и прокаливание форм в Окислительной атмосфере перед заливкой их металлом j1).

Однако изгОтОвленные в этих фОрмах

О-.ливки иэ черных металлОв пОкрыты окалиной и имеют на своей поверхности слой глубиной до 1. мм, обедненн?-.й углеродом (обезуглероженный) и легиру?сцими элементами. Э от слой образуется из-за Окисления увлерода и легируихцих элементов в поверхности отливок кислородом воздуха, содержащегося в порах форм и Опорного напслнителя. Отливки с обедненным поверхностным слоем имеют пониженную прочность, плохую обрабатываемость, склон ны к образованию трешнн. Отливки из ,цветных металлов, например бронзы и латуни, покрыты слоем окислов, что снижает точность изделий и требует их дополнительной очистки.

Известен способ, в котором для предотврацения Образования окислов, а также обезуглероженного и обедненного легируюцими элементами слоя форму Ф 3 алитую металлом, обдув ают углеводородным газом

Известен также способ, в котором форму перед заливкой продувают инерт>>3Омс вытеснякмцим вОздух

Однако при этом ухудшаз.т"я условия труда, усложняется технологический процесс, утрудняется механизация.

Известен способ, при котором вводят углеродсодержащие г?атериалы в суспензию P4 ).

Однако это отрицательно сказывается на.свойствах суспензий и качестве поверхности получае?ых отливок.

Известен способ изготовления форм по выплавляемым или постоянным моделям, согласно которому керамическую

ОбОлочку с предварительно удаленными моделями устанавливают в опоку с опорным наполнителем н прокаливают в печи с окислительной атмосферой, и после извлечения из печи оболочку заливают металлом. Затем на зеркало металла в литниковой чаше или в Открытой прибыли бросают древесный уголь, пропитанный машинным маслом или пара850267 фином, я тут же опоку или форму нак— рывают крышкой. После охлаждения отливок крышку удаляют. Продукты сгорания, происходящего при недостатке кислорода, создают защитную газовую среду,.препятствующую окислению отливок при их охлаждении. Этим способом удается снизить толщину обеэуглероженного слоя (5).

Недостатки этого способа — неполное устранение обезуглероженного слоя, поскольку защитная газовая атмосфера образуется лишь через 2-4 мин после заливки форм, когда отливка уже частично окислена, а также ухудшение условий труда заливщиков из-за гаэовыделений и необходимости манипуляций с горячей формой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ изготовления форм, включающий нане- 20 сение огнеупорного покрытия на эыплавляемую или постоянную модель, сушку покрытия, удаление модели и прокаливание форм. 8 известном способе для исключения обеэуглероженкого слоя э отливках в печи при прокаливании форм принудительно создают восстановительную атмосферу эндогазом (6 ).

Однако известный способ требует создания контролируемых условий . эндогазовой (восстановительной) атмосферы в печи, т.е. наличия дополнительных "-ндогаэовых установок.

Цель изобретения — упрощение способа изготовления форм.

35 указанная цель достигается тем, что прокаливание формы осуществляют в герметиэированной опоке.

Герметизация опоки может быть осуществлена любыми известными сред- 40 ствами. Стык крышки с опокой может быть заделан песчаным затвором или промаэкой места стыка, при этом хотя и будет несколько снижена герметизация опоки, однако существенного влияния на увеличение обезуглероженного слоя отливки не произойдет, -.ак как э замкнутом объеме опоки не будет свободного доступа воздуха.

Если модели Удалены из формы в Щ расплаве модельной композиции, то керамическая оболочка пропитана модельным составом и его количества достаточно для создания условий залитого в оболочку металла. Если модельный состав тщательно удален из формы (при выплавлении в воде) или отсутствует вовсе (керамическая форма изготовлена по постоянной нли по солевой модели), то для гарантированного создания восстановительной 40 атмосферы в опоку под крышку может быть помещен углерсдсодержащий материал, гаэифицируемый при температуре прокаливания, например модельный состав, парафин, уголь и т.д. 65

При прокаливании форм в герметизированной опоке удаление органических остатков из формы происходит при местном недостатке кислорода. В результате создаются условия для их возгонки и деструкции с образованием пиролитического углерода, осаждающегося на поверхности огнеупорных частиц, обраэуквцих форму. Кроме того, в восстановительной атмосфере, образующейся под крышкой из-эа окисления

1 органических продуктов при недостатке кислорода, происходит частичное восстановление окислов, содержащихся э форме, например окислов железа. При заливке форм металлом кислород, поступающий в форму, расходуется на окисление пиролитического углерода, Вос становление окислов, дожигание окиси у глерода.

Пример 1. Керамическую форму, изготовленную по постоянной модели (Шоу-процесс) и заформованную в опоке, которая эагерметизирована, прокаливают в печи с окислительной атмосферой 4 ч при 950 С. Предваритель-, но под крышку опоки помещают промасленную ветошь.. После извлечения иэ печи непосредственно перед заливкой крышку снимают и форму заливают сталью 40Л. Металлографическим исследованием обезуглероженный слой на полученной отливке не обнаружен., Недолива и газовых раковин на отливках нет.

Пример 2. Керамическую форму изготовляют по выплавляемым моделям. Материал моделей Р-3. Модели удаляют иэ формы в расплаве модельной композиции. Форму устанавливают в опоку, засыпают кварцевым песком и накрываЮт крышкой. ФорМу прокаливают б ч при 920-950 С. После извлечения из печи прокаливания непосредственно перед заливкой крыаку снимают с опоки. Форму заливают сталью

40Х, Металлографическим исследованием обезуглероженный слой на отлиьке не обнаружен. Недолива и газовых раковн на отливках нет.

Пример 3. Форму изготавливают известным способом. Керамическую форму изготавливают по постоянной модели (Шоу-процессом), устанавливают в опоку. Опорный наполнитель кварцевый песок. Форму прокаливают в течение 4 ч в окислительной атмосфере при 950 C, затем заливают сталью

40Л.

После заливки на зеркало чаши помещают ветошь, смоченную машинным маслом„ и опоку накрывают крышкой таким образом, чтобы образовался песчаный затвор эа счет опорного наполнителя.

Время от начала заливки до накрывания опоки крышкой составляет 2 мин.

Металлографическим исследованием полученной отливки установлено, что обезуглероженный и обедненный углеродом слой на ней составляет 0,3-.0,4 мм

850267

Формула изобретения

Составитель И. Куницкая

РеДактоР Л, Филь Техред A. Ач корректор Ю. Макаренко

Заказ 6192/12 Тираж 869 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

Исследования н производственное опробование показывают, что эффектив, ность предлагаемого способа выражается в повышении на 15-20% прочности отливок, улучшении их обрабатываемости, сокращении на 50% брака по горячим трещинам„ повышении точности отливок, улучшении качества их повеРхности.. Отсутствие обезуглероженного

l слоя позволяет снизить припуски на

° механическую обработку, исключить nocqg ледунк ую цементацию для насыщения поверхностного слоя углеродом. Стоимость цементации одной тонны отливок составляет 40-50 р.

Способ изготовления форм, включающий нанесение огнеупорного покрытия на выплавляемую или постоянную мо- 20 дель, сушку покрытия, удаление модели и прокаливание форм, о т л и—

I ч ающий с я тем, что, с целью упрощения способа, прокаливание осуществляют в герметизированной опоке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Литье по выплавляемым моделям.

Под ред. Я.И. Шкленника и В.A. Озерова. Изд 2-е, перераб. и доп. М., "Машиностроение", 1971, с. 36-37.

2. Авторское свидетельство СССР

М 505493, кл. В 22 С 3/00, 1974.

3. Патент Австрии Р 286517, кл. В 22 0 1/00, 1970.

4. Литье по выплавляемым моделям.

Под ред. Я.И. Шкленника и В.A. Озерова. Изд 2-е, перераб. и доп..Y..

"Машиностроение", 1971, с. 198.

5. Иванов В.H. и Зарецкая Г.М.

Литье в керамические формы. М., "Машиностроение", 1975, с. 101.

6. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2812701/02, кл. В 22 С 9/12, 1979.