PL24892B1 - Sposób obróbki odlewów ze stopów niezelaznych. - Google Patents

Description

Puiwszenstwo: 18 czerwca 10341". dla zastrz. i, 2, 4—6 i 8; 31 pazdziernika 1934 r. dla zastrz. 3, 7 i q (Wielka Brytania).Wynalazek niniejszy dotyczy obróbki odlewów ze stopów niezelaznych, a zwlasz¬ cza obróbki odlewów wykonanych ze sto¬ pów magnezowych, przy czym odlewy te pomimo najstaranniejszego prowadzenia i dozorowania procesu odlewania wykazuja jednak pewna przepuszczalnosc podczas prób stosowanych do odlewów tego typu.Przy wytwarzaniu tych odlewów otrzymy¬ wano dotychczas bardzo duzo odpadków.Wynalazek niniejszy stanowi sposób ta¬ niej obróbki stopów, usuwajacy przepu¬ szczalnosc tych stopów bez zmiany jedno¬ czesnie wygladu powierzchniowego i budo¬ wy odlewu, przy czym ilosc odlewów bra¬ kowych znacznie sie zmniejsza lub nawet nie otrzymuje sie braków zupelnie.Zgodnie z wynalazkiem niniejszym odle¬ wy stopowe uszczelnia sie latwo topliwym stopem o malej lepkosci w stanie cieklym tak, zeby mógl on przeniknac do szczelin miedzykrystalicznych odlewu i byl zdolny do laczenia sie podczas zestalania ze sto¬ pem glównym, a tym samym nadawal mu nieprzepuszczalnosc pod cisnieniem.Dobierajac topliwy stop do procesu uszczelniania pozadane jest, a nawet ko¬ nieczne zwrócenie uwagi na charakterystyki kurczenia sie podczas ochladzania gdyz, je¬ sli wspólczynnik kurczenia sie topliwegostopu jest taki, iz podczas zestalania sie i ostygania stop ten kurczy sie bardziej niz odlew glówny, to w odlewie powstana szczeliny i cel niniejszego sposobu nie be¬ dzie osiagniety.Jako stop uszczelniajacy dobrze jest stosowac mieszanine eutektyczna, któraby topila sie lub zespalala ze stopem glównym podczas zestalania i to w taki sposób, zeby przy zespalaniu sie wlasciwosci wlaczanego materialu ulegaly zmianie, wyrazajacej sie np. w znacznym podniesieniu punktu topie¬ nia, oraz zeby zapewnione bylo istotne po¬ laczenie w warunkach roboczych y W tym celu sklad stopu uszczelniajace¬ go mozna zmieniac zaleznie od budowy sto¬ pu, z którego wykonany jest odlew prze¬ znaczony do obróbki; naogól stosuje sie stopy topiace sie w temperaturze ponizej 100*0, przy czym uszczelnienie odlewów mozna osiagnac bez stosowania wysokich temperatur i bez braków w odlewach.Jak wspomniano powyzej, odlewy ma¬ gnezowe posiadaja wieksza sklonnosc do przeciekania niz stopy glinowe lub z inne¬ go pokrewnego materialu. Do uszczelniania takiego odlewu ze stopu magnezowego mozna stosowac stop o punkcie topienia okolo 68,05°C, zlozony z cyny, olowiu, biz¬ mutu i kadmu; stop ten okazal sie bardzo odpowiedni do tego celu.Przy wykonaniu wynalazku w praktyce dla otrzymania dostatecznie niskiego punk¬ tu topienia stopu uszczelniajacego zastoso¬ wano stop topliwy zawierajacy bizmut, o- lów i cyne. Jesli natomiast nalezy zastoso¬ wac stop o punkcie topienia ponizej 75°C, to do powyzszego stopu dodaje sie jeszcze kadmu. Metal Wooda jest odpowiedni do tego celu, chociaz zawartosc bizmutu w to- pliwym stopie, stosowanym do uszczelnie¬ nia, wynosi nie mniej niz 40%, czyli jest mniejsza niz w metalu Wooda.Przy zastosowaniu sposobu wedlug wy¬ nalazku do odlewów ze stopu magnezowego odlew ogrzewa sie do temperatury okolo 160°C w odpowiedni sposób i utrzymuje w tej temperaturze podczas obróbki, przy czym stop uszczelniajacy, ogrzany do tem¬ peratury 80aC, wlewa sie do wewnatrz odlewu albo na odlew i przetlacza przez odlew pod odpowiednim cisnieniem. Jednak stosowanie nadmiernego cisnienia nie jest konieczne dzieki plynnosci i zdolnosci przenikania cieklego stopu, który w warun¬ kach obróbki przenika odlew i swobodnie scieka z przeciwleglej jego powierzchni.Adhezji powierzchniowej miedzy sto¬ pem uszczelniajacym a stopem glównym mozna nie brac pod uwage, gdyz przy za¬ konczeniu tej obróbki powierzchnia odlewu nie wykazuje nawet sladu po uszczelnieniu.Odlewy, posiadajace przed uszczelnie¬ niem wyrazna sklonnosc do przeciekania pod cisnieniem, po obróbce sa nieprzesiak- liwe nawet w temperaturze znacznie wyz¬ szej od punktu topienia topliwego stopu, co dowodzi, ze podczas zestalania sie topliwy stop tworzy z odlewem calosc o jednolitej budowie.Rysunki przedstawiaja przyklad urza¬ dzenia, sluzacego do wykonywania sposobu wedlug wynalazku, przy czym cyfra 1 oznacza przedmiot wykonany ze stopu ma¬ gnezowego, któremu ma sie nadac nieprze- puszczalnosc, w danym przypadku tylna pokrywe karteru silnika lotniczego w ksztalcie gwiazdy.Wszelkie otwory, w liczbie pieciu w od¬ lewie przedstawionym na rysunku, zatyka sie za pomoca usuwalnych plytek docisko¬ wych 2, zaopatrzonych na powierzchni w material pakunkowy 3 odporny na dzialanie ciepla, np. halit.W najwiekszym otworze pokrywy karte¬ ru osadzony jest dolny koniec cylindra nurnikowego albo tlokowego 4, zaopatrzo¬ ny w uszczelnienie lub bez tego uszczelnie¬ nia, za pomoca pretów dociskowych 5, prze¬ chodzacych ponad podstawa 6 cylindra 4 i polaczonych z podstawa 7 urzadzenia.Zespól, obejmujacy odlew 1, cylinder - 2 -plywakowy 4 i podstawe 7 maszyny; ogfcze- wt sie nastepnie w piecu elektrycznym albo w inny odpowiedni sposób do temperatury okolo 160*0, a jednoczesnie stapia sie stop uszczelniajacy.Gdy odlew zostanie ogrzany przez czas dostateczny do nadania mu jako calosci temperatury 160°C, wzmiankowany zespól usuwa sie z pieca i umieszcza w prasie wy¬ stawia jac wieksza czesc jego powierzchni na zewnatrz, po czym ciekly stop uszczel¬ niajacy wlewa sie wewnatrz odlewu przez cylinder tlokowy, az do calkowitego wypel¬ nienia odlewu.Nastepnie tlok albo plywak, oznaczony cyfra 8, wprowadza sie ponownie do cylin¬ dra 4 wywierajac cisnienie na cala po¬ wierzchnie cieklego stopu umieszczonego w odlewie.Pod malym ciesnieniem topliwy stop u- szczelnia odlew i scieka swobodnie z jego powierzchni zewnetrznej jako drobna i za¬ sadniczo niewidoczna mgla lub deszcz, któ¬ ry po ochlodzeniu na powietrzu sublimuje sie lub zestala na podstawie maszyny w po¬ staci miekkiej welny metalicznej (magnez).Proces prowadzi sie w dalszym ciagu pr&ez okres czasu zalezny od ksztaltu i rozmiarów odlewu, zwykle w ciagu okolo 5 minut, .przy czym w razie potrzeby do cy¬ lindra 4 wprowadza sie dodatkowe ilosci cieklego stopu uszczelniajacego i gdy od- lfew posiada jeszcze temperature wyzsza od temperatury topienia cieklego stopu, u- suwa sie prety 5, po czym ciekly stop u- szczelniajacy wylewa z wnetrza odlewu 1 do odpowiedniego zbiornika w celu póz¬ niejszego uzycia go przy nowej obróbce.Nastepnie odlew ochladza sie, przy czym podczas ochladzania odlew jakby poci sie z wytwarzaniem kropelek topliwe- go stopu na powierzchni odlewu; jest to wynikiem róznicy kurczliwosci podczas o- stygania pomiedzy glównym odlewem a stopem uszczelniajacym. Istotnie stwier¬ dzono, ze dany stop uszczelniajacy, uzy¬ wany do ¥fiacfcelai*ftia odlewów roagn^go^ wych i zlozony z bizmutu, olowiu* cyny i kadmu, istotnie rozszerza sie podczas ze¬ stalania i ostygania, przy czym przybiizo- na wielkosc rozszerzenia objetosciowej podczas zestalania sie; od temperatury to¬ pienia az do ostygniecia do 20PC wynosi 0,243%.Nastepnie obrobiony odlew, w celu o- statecznego zestalenia sie, pozostawia stc na kilka dni w spokoju i w ciagu tego okre¬ su czasu nastepuje zespolenie sie stopu u- szczelniajacego z glównym stopem odlewu, przy czym jesli juz obrobiony wedlug wy¬ nalazku odlew wyzarzy sie i podda go po¬ nownie uszczelnieniu, to ciekly stop usz¬ czelniajacy nawet pod cisnieniem nie prze¬ sacza sie przez odlew, z czego mozna wy¬ wnioskowac, ze ciekly stop uszczelniaja¬ cy, umieszczony wewnatrz odlewu podczas obróbki pierwotnej, zespolil sie ze stopem glównym tworzac stop o odmiennym skla¬ dzie i znacznie wyzszym punkcie topienia.Nalezy zaznaczyc, ±e ilosc cieklego sto- pti uszczelniajacego potrzebna do uszczel¬ nienia odlewu jest bardzo mala, przy czym róznica wagi odlewu przed obróbka i po obróbce jest bardzo mala, przewaznie nie do stwierdzenia; np. poddany obróbce od¬ lew wazyl 1,13752 kg, a po obróbce zaled¬ wie o 8,85 g wiecej, czyli w przyblizeniu zyskal na wadze 0,78%.Stosunek uzytych skladników w stopie uszczelniajacym nie ma zasadniczego zna¬ czenia; zadowalajace wyniki otrzymano stosujac bizmut, olów, cyne i kadm w sto¬ sunku 42%, 24,5%, 23% i 10,5% przy ob¬ róbce odlewu, skladajacego sie z magnezu stopionego z glinem, miedzia, cynkiem, kadmem i manganem.Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug wynalazku, przedstawione na ry¬ sunku, jest bardzo odpowiednie do obrób¬ ki wewnatrz pustych odlewów takich jak kadluby pomp albo kadluby lotniczych sil¬ ników gwiazdowych, lecz równiez i do in- — 3 —nych wyrobów mozna sie poslugiwac ogrza¬ na kadzia lub zbiornikiem, z którym pola¬ czony jest mechanizm oprózniajacy, przy czym odlew umieszcza sie w kadzi lub zbiorniku, który sie nastepnie opróznia i napelnia cieklym stopem uszczelniajacym z zastosowaniem cisnienia, po czym usuwa sie cisnienie, a uszczelniony odlew wyjmu¬ je ze zbiornika i zostawia, aby ostygl po¬ woli.Za pomoca obróbki wedlug wynalazku niniejszego nadaje sie odlewom dostatecz¬ na nieprzepuszczalnosc, a tym samym zmniejsza znacznie ilosc odlewów odpad¬ kowych. PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe. 1.

2. Sposób obróbki odlewów ze stopów niezelaznych, znamienny tym, ze odlewy uszczelnia sie latwo topliwym cieklym sto¬ pem o malej lepkosci w stanie cieklym, który latwo przenika w miedzykrystalicz- ne szczeliny wewnetrznej budowy odlewu i podczas zestalania laczy sie ze stopem glównym, a tym samym czyni odlew szczel¬ nym, nie przepuszczajacym cieczy nawet pod cisnieniem. 2a Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze odlew ogrzewa sie do tempera¬ tury znacznie przewyzszajacej punkt to¬ pienia stopu uszczelniajacego i utrzymuje sie go w temperaturze wyzszej od tej tem¬ peratury topienia przetlaczajac topliwy stop przez odlew pod cisnieniem.

3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tym, ze po uszczelnieniu odlew ochla¬ dza sie powoli do temperatury otoczenia w celu ulatwienia zespolenia sie cieklego sto¬ pu uszczelniajacego ze stopem glównym.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tym, ze do uszczelnienia stosuje sie ciekly stop, zawierajacy bizmut, olów, cy¬ ne i kadm i posiadajacy temperature to¬ pienia ponizej 75°C.

5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 4, zna¬ mienny tym, ze jako stop uszczelniajacy stosuje sie stop o temperaturze topienia = 68,05QC, zawierajacy 42% bizmutu, 24,5% olowiu, 23% cyny i 10,5% kadmu.

6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, zna¬ mienny tym, ze przed uszczelnieniem od¬ lew ogrzewa sie do temperatury okolo 160°C.

7. Urzadzenie do uszczelniania odle¬ wów wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze posiada postac formy — prasy (1), w któ¬ rej wszystkie otwory sa szczelnie zamknie¬ te plytami (2, 3) z wyjatkiem uszczelnio¬ nego otworu (4), przez który przepuszcza sie rure f4) do wprowadzania do wnetrza formy-prasy stopu uszczelniajacego, sta¬ nowiaca jednoczesnie cylinder tloka (8J wywierajacego cisnienie na stop uszczel¬ niajacy, wprowadzony do formy-prasy. High Duty Alloys, Limited. Zastepca: M. Skrzypkowski rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 24892. \MF Y/////A Y/////S Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa* PL