RU1770066C - Способ получени композиционных отливок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству, а частности при литье композиционных материалов, армированных магнитными и немагнитными гранулами. Сущность: армирующие элементы из железоуглеродистых сплавов перед их заливкой матричным расплавом, например бронзой, обрабатывают порошкообразным флюсом с верхней границей интервала активности, превышающей на 5-20°Стемпературу разогрева армирующих элементов, а предварительный нагрев литейной формы с размещенными там гранулами осуществл ют до температуры, не выше 1,1 температуры ликвидус матричного сплава. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано при литье композиционных материалов, армированных магнитными и немагнитными гранулами.

Цель изобретени  - разработка способа лить  макрогетерогенных композиционных материалов, повышающего качество и износостойкость отливок из ЛМКМ, а также сокращающего врем  их производства.

Дл  реализации предлагаемого способа проводитс  подбор компонентов флюса. В зависимости от состава армирующей фазы и матрицы выбираютс  компоненты флюса с высокими защитно-рафинирующими свойствами , которые обеспечивают снижение поверхностного нат жени  на границе раздела гранула-флюс-расплав матрицы.

В за вл емом способе предлагаетс  выбор флюса с верхней границей активности на 5-20 К выше температуры разогрева армирующих элементов. Флюс, с предлагаемым интервалом верхней границы активности при взаимодействии с перегретым расплавом матрицы образует легкоплавкие и газо- образныеэлементы, которые легко вытесн ютс  из формы расплавом. Это, в свою очередь, также способствует получению плотной отливки с высокими физико-механическими свойствами. Температурный интервал нагрева армирующей фазы 0,9-1,1 температуры ликвидуса (Тл) матрицы позвол ет создать благопри тные услови  дл  смачивани  гранул и обеспечивают ему достаточную жидкотекучесть дл  полного заполнени  формы.

Дл  проверки предлагаемого изобретени  и сравнени  его со способом прототипом были отлиты литые макрогетерогенные композиционные материалы, содержащие 70% по объему армирующих гранул и 30% по объему матрицы и проведено их сравнение по структуре, качеству отливок и износостойкости .

ЛМКМ отливали в графитовые формы. Расплавы флюсов и матриц готовили в печи сопротивлени  или в индукционной устаvj VJ О О

а а

новке ЛГЗ-20, Формы заполн лись снизу методом сифонной заливки.

Износостойкость определ лась на стенде 2070 СМТ-1, как потер  массы Л МКМ на единицу пути трени  при нагрузке 12 МПа.

Обработка результатов измерений проводилась по ГОСТ 8.207-78. Испытани  проводились на двух составах ЛМКМ (табл. 1).

Результаты сравнительных испытаний представлены в табл. 2.

Сравнительные испытани  показали, что применение предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом обеспечивает качество отливок из макрогетеро- генных композиционных материалов за счет устранени  дефектов отливок типа газова  пористость, флюсавины и устранени  брака по недоливам, что, в свою очередь, повышает износостойкость ЛМКМ в 3-4 раза.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ получени  композиционных отливок, включающий обработку армирующих элементов флюсом, размещение их в литейной форме, нагрев ее до температуры не ниже 0,9 температуры ликвидуса матричного сплава, заливку литейной формы матричным сплавом и последующую кристаллизацию, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества отливок и их износостойкости, армирующие элементы используют в виде гранул, флюс дл  их обработки - в порошкообразном виде с верхней границей интервала активности, превышающей на 5-20°Стемпературу разогрева армирующих элементов, а нагрев литейной формы ведут до температуры не

   выше 1,1 температуры ликвидуса матричного сплава.
2. 2. Способ по п. 1, о т ч а ю щ и и с   тем, что при использовании в качестве матричного сплава бронзы, а в качестве

   гранул - железоуглеродистого сплава последние обрабатывают двухкомпонентным флюсом, содержащим, мас.%: Тетр;зборат кали 71

   Калий фтористый -остальное.

   Таблица

   Составы композиционным материалов и флюсов, температуры плавлени  армирующик фаз и флюсов, температуры заливки матрицы

   То же

   1731 Бронза 1373 (I45S) БрКЗМц по (1190) ГОСТ 18175-72

   Тетраборат ка- 773-1273 ли  - 71 (500-1000) калий фтористый - 29

   1770066

   Таблица 2

   Режимы лить  и результаты анализа отливок, получаемых по предлагаемому способу

   23(950) 1173(900) 1168(895)

   1158(885) 1153(880)

   - 1148(875) 373(1100) 1273(1000) 1268(995)

   1173(900) - равна температуре нагрева (Тц) армирующих элементов

   1173(900) - на 5К превышает Тц арм. эл-тов

   1173(900) - на 15 К выше Тц арм.эл-тов

   1173(900) - на 20К выше Тц арм.эл-тов

   1173(990) - на 25К выше TH арм.эл-тов

   1273(1000) - равна Тн арм.эл-тов

   1273(1000) - на 5К выше Тн арм.эл-тов

   Окислена поверхность арми- рующих гранул, газова  пористость по всему сечению шлифа

   Рассе нна  газова  порис- тость, общее количество не превышает 2% поверхности шлифа

   Дефекты отсутствуют

   Мелкие включени  флюса, площадь включений не превышает 1,5% площади шлифа

   флюсовые засоры (флюсо- вины) в капилл рах, образованных арм.эл-тами, обща  площадь

   Окислы на поверхности арм.эл-тов, газова  пористость по всему сечению шлифа

   Рассе нна  газова  порис- тость, общее количество 3% поверхности шлифа