RU1808463C - Method of casting large-size thin-walled special-purpose castings using investment-casting process - Google Patents

Method of casting large-size thin-walled special-purpose castings using investment-casting process

Info

Publication number
RU1808463C
RU1808463C SU4842262A RU1808463C RU 1808463 C RU1808463 C RU 1808463C SU 4842262 A SU4842262 A SU 4842262A RU 1808463 C RU1808463 C RU 1808463C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flask
filler
molds
refractory filler
mold
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Репях
Василий Михайлович Смирнов
Петр Васильевич Черевко
Original Assignee
Производственное объединение "Южный машиностроительный завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Производственное объединение "Южный машиностроительный завод" filed Critical Производственное объединение "Южный машиностроительный завод"
Priority to SU4842262 priority Critical patent/RU1808463C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1808463C publication Critical patent/RU1808463C/en

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

Использование: изобретение относилс  к литейному производству, в частности, к изготовлению крупногабаритных тонкостенных отливок специального назначени  по выплавл емым модел м. Сущность изобретени : перед размещением в опоке оболочек форм, изготовленных на основе кристаллического кварца, днище опоки и ее боковые стенки футеруют теплоизол ционным огнеупорным наполнителем, а после установки форм в опоку зазор между литниковыми чашами форм и опокой герметизируют сверху плитой, выполненной из этого же огнеупорного наполнител , с отверсти ми под литниковые чаши, причем толщину наполнител  вычисл ют по формуле в зависи- мости от температуропроводности материала наполнител , показател  степени параболы распределени  температурного пол  в слое наполнител  и времени от выгрузки опок с формами из печи прокаливани .до заливки.Usage: the invention relates to foundry, in particular, to the manufacture of large-sized thin-walled castings of special purpose for smelted models. Summary of the invention: before placing mold shells made on the basis of crystalline quartz in the flask, the flask bottom and its side walls are lined with heat-insulating refractory filler, and after installing the molds in the flask, the gap between the sprue cups of the molds and the flask is sealed from above with a plate made of the same refractory filler, gating apertures under the cup, and the thickness of the filler was calculated from the formula in dependence on the thermal filler material, the exponent of the parabola of the temperature distribution in the bed floor filler and from time unloading the flasks with forms of calcination furnace .Before pouring.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству,- в частности к изготовлению крупногабаритных тонкостенных отливок специального назначени  по выплавл емым модел м.The invention relates to foundry, in particular to the manufacture of large-size, thin-walled castings for special purposes for smelting models.

Цель изобретени  - повышение качества отливок за счет снижени  брака отливок по рыхлотам и усадочной пористости при сокращении времени прокаливани  форм.The purpose of the invention is to improve the quality of castings by reducing the rejects of castings according to the loosening and shrinkage porosity while reducing the time of calcining the molds.

Достижение цели обеспечиваетс  тем, что перед размещением в опоке оболочек форм, изготовленных на основе кристаллического кварца, днище опоки и ее боковые стенки футеруют теплоизол ционным огнеупорным наполнителем, а, после установки форм в опоку, зазор между литниковымиAchieving the goal is ensured by the fact that before placing shells of molds made on the basis of crystalline quartz in the flask, the flask bottom and its side walls are lined with heat-insulating refractory filler, and, after the molds are placed in the flask, the gap between the gate

чашами форм и опокой герметизируют сверху плитой, выполненной из этого же огнеупорного наполнител , с отверсти ми под литниковые чаши. При этом толщину наполнител  вычисл ют по формуле:with mold bowls and a flask, they are sealed from above with a plate made of the same refractory filler, with openings for sprue bowls. The thickness of the filler is calculated by the formula:

Н 1,(п + 1),H 1, (n + 1),

: где Н - толщина сло  огнеупорного наполнител  в опоке, м;. : where H is the thickness of the layer of refractory filler in the flask, m ;.

п - показатель степени параболы распределени  температурного пол  в слое огнеупорного наполнител  о опоке (n 1...3); числовые значени  величины п завис т от природы материала и конфигурации сло  огнеупорного покрыти  определ ютс  экспериментальным путем;n is an exponent of the parabola of the distribution of the temperature field in the refractory filling layer about the flask (n 1 ... 3); the numerical values of n depend on the nature of the material and the configuration of the refractory coating layer, determined experimentally;

а - коэффициент температуропроводности материала огнеупорного наполнител , м/с2;a is the coefficient of thermal diffusivity of the material of the refractory filler, m / s2;

г- врем  от выгрузки опок с формами из печи прокаливани  до заливки их метал- лом, с. d - from unloading flasks with molds from the calcining furnace to pouring them with metal, s.

,П р и м е р. Из модельной композиции парафин-церезин синт.- Буроугольный воск-кубовый остаток от термического крекинга парафина 70-12-13-5 (Р-3) были из- готовлены легкоплавкие модели тонкостенных (толщина стенки 2-10 мм) крупногабаритных (длина 200-400 мм) отливок корпусного типа. Дес тйслойные оболочки форм изготавливали из кварцевого песка марок К016 и К04 с содержанием глинистой составл ющей менее 0,5% (по массе) В качестве св зующего суспензии использовали гидролизованный раствор этилсмликата- 40. В качестве наполнител  суспензии - пы- левидный кварц марки Б (ГОСТ 9077-82). Сушку каждого сло  оболочки проводили в воздушно-аммиачной среде. Удаление моделей из оболочки форму осуществл ли в среде перегретого до 160°-180° пара при его давлении 5-6 бар в течение 12-20 мин., PRI me R. From the model composition paraffin-ceresin synth. - Lignite wax-still residue from thermal cracking of paraffin 70-12-13-5 (P-3), low-melting models of thin-walled (wall thickness 2-10 mm) large-sized (length 200- 400 mm) case-type castings. The ten-layer shells of the molds were made of quartz sand of grades K016 and K04 with a clay content of less than 0.5% (by weight). As a binder suspension, a hydrolyzed solution of ethyl slickate-40 was used. Dust quartz of grade B was used as a filler in the suspension ( GOST 9077-82). Each layer of the shell was dried in an air-ammonia medium. Removing the models from the shell, the mold was carried out in a medium superheated to 160 ° -180 ° steam at a pressure of 5-6 bar for 12-20 minutes.

Перед установкой оболочек форм в опоки внутреннюю поверхностьопоки футеровали слоем огнеупорного наполнител  толщиной 35-40 мм. В качестве огнеупорного напол- нител  использовали смесь шамотной крошки с размером частиц 0,5-1,5 мм с 2- 3% (по массе) жидкого стекла. Сушку сло  наполнител  осуществл ли на воздухе при 25-30°С в течение 24 ч (в качестве огнеупор- ного наполнител  дл  опок были использованы также плиты из пенодиатомита и пеношамота).Before installing the mold shells in the flasks, the inner surface of the flask was lined with a layer of refractory filler 35–40 mm thick. A mixture of fireclay chips with a particle size of 0.5-1.5 mm with 2–3% (by weight) of liquid glass was used as a refractory filler. Drying of the filler layer was carried out in air at 25-30 ° C for 24 hours (plates of foam diatomite and foam chamotte were also used as refractory filler for flasks).

После установки в футерованные опоки оболочек форм последние герметизировали сверху плитой из того же огнеупорного наполнител  с отверсти ми под литниковые чаши, чтобы устранить зазор между литниковыми чашами форм и опокой.After installing shells of molds in the lined flask, the latter were sealed on top with a slab of the same refractory filler with openings for the sprue cups to eliminate the gap between the sprue mold cups and the flask.

Опоки с формами загружали в электро- печь прокаливани  типа Н-75 при температуре 730-750°С, выдерживали при этой температуре в течение 2-х ч с последующим нагревом форм до 940-980°С со скоростью 150° С/ч.Flask with molds was loaded into an H-75 type calcination electric furnace at a temperature of 730-750 ° C, kept at this temperature for 2 hours, followed by heating the molds to 940-980 ° C at a rate of 150 ° C / h.

В процессе нагрева форм контролиро- вали их температуру в б-ти точках хромель- алюмелевыми термопарами в комплекте с потенциометром КСП-4. Установлено, что температурна  анизотропи  форм исчезает при их выдержке в печи прокаливани  в течение 0,5 ч.During heating of the molds, their temperature was controlled at 15 points with chromel-alumel thermocouples complete with a KSP-4 potentiometer. It was found that the temperature anisotropy of the forms disappears when they are kept in the calcination furnace for 0.5 h.

После выема опок из печи прокаливани  формы залили сталью марок 10Х18Н9ЛAfter removing the flasks from the calcining furnace, the molds were poured with steel of grades 10X18N9L

и 08Х14Н7МЛ при температуре металла 1580°-1640°С. Контроль температуры форм от выгрузки до заливки металлом показал, что градиент температур через 8 мин. после выема из печи составил 30-40°С.and 08X14H7ML at a metal temperature of 1580 ° -1640 ° C. Temperature control of the molds from unloading to pouring with metal showed that the temperature gradient after 8 minutes. after removal from the oven amounted to 30-40 ° C.

Результаты контрол  длительности прокаливани  и качества отливок приведены в таблице.The results of the control of the calcination duration and quality of the castings are shown in the table.

Использование предложенного способа изготовлени  форм позвол ет:Using the proposed method for the manufacture of molds allows:

- уменьшить продолжительность прокалки оболочек форм, а, следовательно, расход электроэнергии на данной операции;- reduce the duration of calcination of the shells of the forms, and, consequently, the energy consumption for this operation;

- снизить градиент температур по телу оболочки формы, а, следовательно, уменьшить термические напр жени  в ней;- reduce the temperature gradient over the body of the mold shell, and, therefore, reduce the thermal stresses in it;

- повысить качество ответственных тонкостенных отливок за счет сокращени  брака по усадочным дефектам, окисным пленам и питтинговой коррозии.- improve the quality of critical thin-walled castings by reducing defects in shrinkage defects, oxide films and pitting corrosion.

Claims (1)

.Формула изобретени  Способ изготовлени  крупногабаритных тонкостенных отливок специального назначени  литьем по выплавл емым модел м , включающий нанесение на модель огнеупорного покрыти  на основе кристаллического кварца, его сушку, удаление модели из оболочки формы, установку оболочки в опоку с зазором, заполнение зазора между оболочкой формы и стенкой опоки огнеупорным наполнителем, прокаливание формы и заливку в нее расплава металла, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества отливок за счет снижени  брака отливок по рыхлотам и усадочной пористости при сокращении времени прокаливани  форм, опоку, перед размещением в ней оболочек форм, футеруют теплоизол ционным огнеупорным наполнителем вдоль ее днища и боковых стенок, а после установки форм зазор между литниковыми чашами форм и опокой герметизируют сверху плитой, выполненной из этого же огнеупорного наполнител , с отверсти ми под литниковые чаши, причем толщину наполнител  определ ют по формулеSUMMARY OF THE INVENTION A method for manufacturing large-size thin-walled castings for special purposes by investment casting, including applying a refractory coating on the basis of crystalline quartz to the model, drying it, removing the model from the mold shell, installing the shell in a flask with a gap, filling the gap between the mold shell and the wall of the flask with refractory filler, calcining the mold and pouring molten metal into it, characterized in that, in order to improve the quality of castings by reducing casting rejects lumps and shrinkage porosity while reducing the time of calcining the molds, the flask, before placing the mold shells in it, is lined with heat-insulating refractory filler along its bottom and side walls, and after the molds are installed, the gap between the sprue cups of the molds and the flask is sealed on top with a plate made of the same refractory filler, with holes for sprue cups, and the thickness of the filler is determined by the formula H-MMn-Mja7 0 5,H-MMn-Mja7 0 5, где Н - толщина сло  огнеупорного наполнител  в опоке, м;where H is the thickness of the layer of refractory filler in the flask, m; п - показатель степени параболы распределени  температурного пол  в слое огнеупорного наполнител  в опоке (n 1...3);n is an exponent of the parabola of the distribution of the temperature field in the refractory filler layer in the flask (n 1 ... 3); а-коэффициенттемпературопроводно- сти материала огнеупорного наполнител , м/с2;a-coefficient of thermal diffusivity of the material of the refractory filler, m / s2; т - врем  от выгрузки опок с формами из печи прокаливани  до заливки, с.t is the time from unloading the mold boxes from the calcining furnace to pouring, s.
SU4842262 1990-04-16 1990-04-16 Method of casting large-size thin-walled special-purpose castings using investment-casting process RU1808463C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4842262 RU1808463C (en) 1990-04-16 1990-04-16 Method of casting large-size thin-walled special-purpose castings using investment-casting process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4842262 RU1808463C (en) 1990-04-16 1990-04-16 Method of casting large-size thin-walled special-purpose castings using investment-casting process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1808463C true RU1808463C (en) 1993-04-15

Family

ID=21522602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4842262 RU1808463C (en) 1990-04-16 1990-04-16 Method of casting large-size thin-walled special-purpose castings using investment-casting process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1808463C (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102091757A (en) * 2010-12-30 2011-06-15 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 Integral precision casting method for large thin-wall casing part
RU2505376C1 (en) * 2012-06-05 2014-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Manufacturing method of forms for casting on molten models

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Инженерна монографи Литье ho выплавл емым модел м под ред. Я.И.Шклен- ника и В.А.Озерова, М.: Машиностроение, 1961, С.211.ФИГ.148. Инженерна монографи Литье по вы- , плавл емым модел м под ред. Я.И .Шклен- ника и В.А.Озерова, М.: Машиностроение, 1984, с.238, 234. 232. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102091757A (en) * 2010-12-30 2011-06-15 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 Integral precision casting method for large thin-wall casing part
RU2505376C1 (en) * 2012-06-05 2014-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Manufacturing method of forms for casting on molten models

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2961751A (en) Ceramic metal casting process
US2544598A (en) Metal casting mold
EP0675862B1 (en) Refractory compositions
CN103212672A (en) Method for casting low speed diesel engine cylinder cap for large cylinder diameter boat
EP0020373B1 (en) Method of making and using a ceramic shell mold
US3230056A (en) Casting steel ingots
US3441078A (en) Method and apparatus for improving grain structures and soundness of castings
GB2137114A (en) Casting metal and reclaiming foundry sand
RU1808463C (en) Method of casting large-size thin-walled special-purpose castings using investment-casting process
CN113305268A (en) Casting method of 12 cubic meter slag ladle
US4223716A (en) Method of making and using a ceramic shell mold
US3336970A (en) Methods of casting
US3981346A (en) Method and apparatus for directional solidification
US3389743A (en) Method of making resinous shell molds
US4330107A (en) Teapot ladle and method of use
US9422195B1 (en) Magnesium oxide castable refractory foundry ladle liners
CA1063318A (en) Method and apparatus for casting hollow ingot molds
EP1027180B1 (en) Investment casting
RU2142352C1 (en) Method for investment casting
SU876288A1 (en) Method of preparing moulds for casting and head filler for moulding
JPS597460A (en) Precision casting method
RU2532750C1 (en) Manufacturing method of casts as per molten out models
RU2048955C1 (en) Method of making castings of ferrous and non-ferrous metals
GB2122523A (en) Casting non ferrous metals
RU2754333C1 (en) Method for manufacturing ceramic shell molds for casting according to smelted models of turbine blades with a directional and single-crystal structure