PL29907B1 - Sposób odlewania metali, zwlaszcza stopów miedzianych, we wlewnicach metalowych - Google Patents

Description

Odlewanie stopów miedzianych we wle¬ wnicach metalowych napotyka znaczne trudnosci, poniewaz wykazuja one pod¬ czas odlewania daznosc do mechanicznego laczenia sie z tworzywem wlewnicy. Wsku¬ tek tego otrzymuje sie odlewy niedokladne o chropowatej i nierównej powierzchni, z drugiej zas strony wlewnice ulegaja szyb¬ kiemu, zuzyciu. Prólbowajno zapobiec od¬ dzialywaniu odlewanego metalu na wlew¬ nice w ten sposób, ze wewnetrzne po¬ wierzchnie jej scianek pokrywano powlo¬ ka izolacyjna, sporzadzana dotychczas przez smarowanie lub natryskiwanie na wewnetrzna powierzchnie wlewnicy plasty¬ cznej masy izolujacej, tak zwanego czerni- dla. Takie powloki izolacyjne powoduja powstawanie nierównosci powierzchni wlewnicy, które dzialaja ujemnie na wy¬ glad i dokladnosc odlewów. Poza tym, przy odlewaniu stopów miedzianych, za¬ wierajacych cynk, cyne, olów lub podobne latwo utleniajace sie metale, powstaja dal¬ sze trudnosci, polegajace na tym, ze na wewnetrznej stronie wlewnicy tworzy sie osad tlenków tych metali, który przy na¬ stepnym procesie odlewania zaczyna sie za¬ rzyc pod dzialaniem odlewanego metalu, co powoduje powstawanie na powierzchni odlewu otworków lub innych nierównosci.Z tego powodu dotychczas trudno bylo o- trzymywac takie odlewy w metalowychwlewnicach bez koniecznosci poddawania ich dalszej obróbce cieplnej, np. wyzarza¬ niu.Wynalazek niniejszy rozwiazuje to za¬ gadnienie w ten sposób, ze rozgrzana wle¬ wnice przed kazdym procesem odlewania zanurza sie w kapieli wodnej, zawieraja¬ cej substancje izolujace w stanie jedno¬ stajnego mialkiego rozdrobnienia. Wlewni¬ ca, ogrzana w poprzednim procesie odle¬ wania do temperatury okolo 400°C lub wyzszej, po zanurzeniu w kapieli wodnej doprowadza ja do wrzenia... w swym sa¬ siedztwie, wskutek czego warstewka izola¬ cyjna z poprzedniego procesu odlewania o- raz ewentualnie nagromadzony na niej o- sad tlenków metali latwo utleniajacych sie zostaje splukany. Wlewnice pozostawia sie w kapieli wodnej tak dlugo, az zostanie o- na ochlodzona do temperatury okolo 100°C.Po wyjeciu wlewnicy z kapieli tworzy sie na jej wewnetrznej powierzchni, wskutek odparowania wody, jednostajna cienka warstwa izolacyjna. Specjalne usuwanie tlenków, osadzajacych sie na wewnetrznej powierzchni wlewnicy, np. utworzonych przy odlewaniu stopów miedzianych, za¬ wierajacych olów, cynk lub cyne, jest przy tym zbyteczne. Warstwe izolacyjna o jed¬ nostajnej grubosci odnawia sie kazdorazo¬ wo przed rozpoczeciem nowego procesu od¬ lewania. Substancje izolujace, dodawane do kapieli wodnej, moga skladac sie z grafitu, kredy, gliny, tlenków glinu, cynku, olowiu, talku, piasku lub innych podobnych mate¬ rialów, które nie powoduja wywiazywania sie gazów. Te substancje izolujace wpro¬ wadza sie do kapieli w postaci mozliwie mialkiego proszku. Kapiel wodna utrzymu¬ je sie w temperaturze 20 — 90°C.Jakosc odlewów mozna polepszyc przez dodanie do odlewanego metalu w nieznacz¬ nej ilosci, np. do okolo 3%, krzemu, man¬ ganu, aluminium, berylu, toru, magnezu i wapnia z osobna lub lacznie w dowolnych mieszaninach. Przy odlewaniu metalu do wlewnicy, ochlodzonej przez zanurzenie jej w kapieli wodnej, nastepuje nagle ochla¬ dzanie go, wskutek czego wspomniane do¬ mieszki tworza na powierzchni odlewu przezroczysta, zwiezla cienka powloke o- chronna. Ta powloka ochronna wiaze sie nierozdzielnie z odlewem i otacza go ze wszystkich stron. Tapowloka, podobnie jak i warstwa, utworzona z substancji izola¬ cyjnej na wewnetrznej powierzchni wle¬ wnicy, zawiera drobniutkie pecherzyki po¬ wietrza, zwiekszajace izolacyjnosc cieplna, ,.i zapobiega na krótki przeciag czasu od¬ prowadzaniu; ciepla podczas odlewania metalu, dzieki czemu odlewany metal cal¬ kowicie wypelnia wlewnice w jej wszyst¬ kich naroznikach i katach, dajac odlew o ostrych krawedziach i dokladnych wymia¬ rach.Zaleca sie odlewanie metalu przeprowa¬ dzac w temperaturze nizszej od tempera¬ tury odlewania, zwykle stosowanej przy odlewaniu w formach piaskowych. Tem¬ peratura odlewania zalezy kazdorazowo od skladu chemicznego odlewanego stopu i jest okolo 100 — 200°C nizsza niz tempe¬ ratura odlewania, stosowana przy odlewa¬ niu metalu w formach piaskowych. Stoso¬ wanie niskiej temperatury odlewania sprzyja wydzielaniu sie dodanych do me¬ talu domieszek i osadzaniu sie ich na po¬ wierzchni odlewu z wytwarzaniem powloki ochronnej. Poniewaz miedzy odlewanym metalem a sciankami wlewnicy metalowej znajduje sie izolacja cieplna w postaci warstwy izolacyjnej na wewnetrznej scian¬ ce wlewnicy i powloki ochronnej, utworzo¬ nej na powierzchni odlewu, wiec metal da¬ je sie dobrze odlewac pomimo stosowania niskiej temperatury odlewania. Zatem w ten sposób mozna odlewac takze cienko¬ scienne przedmioty o grubosci scianek o- kolo 1 mm lub mniejszej.W celu unikniecia powstawania szko¬ dliwych naprezen w odlewach, wykazuja¬ cych duze róznice ich przekrojów, mozna — 2 —spowodowac w poszczególnych czesciach wlewnicy szybsze odprowadzenie ciepla przez czesciowe usuniecie w tych miejscach warstwy izolacyjnej.Dalsza zaleta wynalazku jest dlugi o- kres trwania wlewnicy i jej bardzo slabe zuzycie, poniewaz wlewnica jest dobrze chroniona przed szkodliwym oddzialywa¬ niem odlewanego metalu, zarówno przez wytworzona w kapieli na sciankach koki]i warstwe izolacyjna, jak i przez tworzaca sie na powierzchni odlewu cienka powlo¬ ke, przy czym korzystne jest stosowanie niskiej temperatury odlewania.Doswiadczenia w praktyce wykazaly, ze przy zastosowaniu sposobu wedlug wy¬ nalazku zuzywanie sie wlewnicy rozpoczy¬ na sie dopiero po wykonaniu w niej okolo 20 000 odlewów.Temperature wlewnicy ustala sie w za¬ leznosci od skladu chemicznego odlewanego stopu miedzi. Na przyklad przy odlewaniu mosiadzu lub innego stopu miedzianego, za¬ wierajacego cyne albo cynk, temperatura wlewnicy wynosi okolo 100°C, podczas gdy przy odlewaniu stopów miedzianych, za¬ wierajacych olów, nalezy stosowac nizsza temperature wlewnicy, np. okolo 50 — 80°C.Ilosc dodatków wprowadzanych do od¬ lewanego stopu nie powinna przekraczac 3%. W razie wprowadzania do stopu alu¬ minium dodaje sie go w ilosci okolo 1 °/o, podczas gdy innnych dodatków, np. berylu, dodaje sie w znacznie mniejszych ilosciach, np. okolo 0,01%.Odlewanie w chlodnej wlewnicy nadaje odjewowi zwiezla budowe, poza tym wpro¬ wadzone dodatki dzialaja odtleniajaco, dzieki czemu odlewy uzyskuja duza odpor¬ nosc na nadzeranie.Wynalazek niniejszy umozliwia takze wykonywanie wysokowartosciowych odle¬ wów ze stopów miedzianych o duzej za¬ wartosci zanieczyszczen, np. przy odlewa¬ niu starego mosiadzu, zlomu mosieznego itd. co jest wazne ze wzgledu na ekonomi¬ czne wyzyskanie starych materialów.Wynalazek niniejszy moze byc zasto¬ sowany z korzyscia nie tylko do odlewania stopów miedzianych, lecz równiez i do od¬ lewania innych trudno topliwych metali z wyjatkiem stali, np. do odlewania srebra, poniewaz i w tych przypadkach mozna u- zyskac na odlewach powloke ochronna, któ¬ ra umozliwia stosowanie tych odlewów bez poddawania ich dalszej obróbce. Glówna zaleta wynalazku polega na tym, ze odle¬ wy wykonane we wlewnicach metalowych posiadaja powierzchnie tak gladka i me¬ talicznie lsniaca, ze mozna je stosowac bez najmniejszej dalszej obróbki, jak bejcowa¬ nia lub innych zabiegów powierzchnio¬ wych, nawet wówczas, gdy.odlewany stop posiada takze skladniki, które dotychczas uniemozliwialy odlewanie go we wlewni¬ cach metalowych z powodu latwego ich u- tleniania sie lub z innych przyczyn. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób odlewania metali, zwlaszcza stopów miedzianych, we wlewnicach me¬ talowych, znamienny tym, ze kazdorazo¬ wo przed odlewaniem wlewnice zaopatruje sie na jej wewnetrznej powierzchni w war¬ stwe izolacyjna przez zanurzanie wlewni¬ cy w kapieli wodnej, zawierajacej substan¬ cje izolujace w stanie mialkiego rozdrob¬ nienia, przy czym wlewnice ochladza sie do temperatury okolo 100°C lub nizszej.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze w celu wytworzenia powloki o- chronnej na powierzchni odlewu dodaje sie do odlewanego metalu nieznaczne ilos¬ ci krzemu, manganu, aluminium, berylu, toru, magnezu i wapnia z osobna lub lacz¬ nie w dowolnych mieszaninach, np. w ilosci do 3
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze odlewanie przeprowadza sie w temperaturze nizszej od temperatury od- — 3 —lewania zwykle stosowanej przy odlewaniu w formach piaskowych.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze w celu unikniecia powstawania naprezen w odlewach, wykazujacych duze róznice ich przekrojów, powoduje sie szyb¬ kie odprowadzanie ciepla w poszczególnych miejscach wewnetrznej powierzchni wle¬ wnicy przez usuniecie w tych miejscach scianek wlewnicy warstwy izolacyjnej. Carl Piel Carl A d e y Zastepca: inz. St. Glowacki rzecznik patentowy DRUK. M. ARCT. CZERNIAKOWSKA 2» PL