RU1822374C - Способ лить газонасыщенных сплавов под переменным газовым давлением - Google Patents

Abstract

Использование: в области литейного производства при получении отливок из газонасыщенных сплавов. Сущность изобретени : способ включает газонасыщение расплава, заливку форм и кристаллизацию отливки в автоклаве под всесторонним газовым давлением, при этом после образовани  в отливке сплошного кристаллического каркаса (твердо-жидкого состо ни ) давление в автоклаве понижают. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к получению отливок из гаэонасыщенных сплавов.

Известен способ получени  пористых отливок, включающей заливку в форму расплава, обработанного продувкой влажным воздухом, выдержку на кристаллизацию и извлечение отливки (Лранци , за вка V , кл. В 22 С 11/06, В 22 27/00).

Недостатком способа  вл етс  то,, что часть газа успевает выделитьс  в виде пузырьков и удалитьс  из расплава при снижении его температуры в процессе заливки и начальной стадии затвердевани  до образовани  сплошного кристаллического каркаса. Это приводит к снижению эффекта газонасыщени , образованию крупных газовых раковин и уменьшению пористости отливки k

Известен способ лить  под низким давлением с противодавлением, включающий насыщение расплава газом, создание противодавлени  в форме, заливку расплава в форму под избыточным давлением и выдержку на затвердевание под давлением (Доклады симпозиума по методу лить  с противодавлением , 19-22 апрел  1973, Варна, 1973, сс 3-15).

Недостатком данного способа  вл етс  то, что наличие избыточного давлени  в процессе кристаллизации отливки преп тствует выделению газа из расплава, в результате чего пористость резко снижаетс , либо вовсе устран етс , а на поверхности непропитываемых узлов образуютс  ут - жины.

Прототипом изобретени   вл етс  способ лить  пол избыточным газовым давлением (а „с. СССР f МлЮО, кл0 В 22 D , включающий подготовку металла и з.чливкч л - при избыточном давлении г л T.I .чш, 1

Ј

00

ю ю

CJ

VI

-N

CJ

1-10 Чтм с последующим дополнительным повышением давлени  на -10 атм„ Способ осуществл етс  следующим об-, разом. Выплавленный в атмосферных услови х сплав вместе с раздаточным ковшом помещают в автоклав, в котором создают избыточное давление инерного газа или сжатого воздуха величи . ной 1-10 атм в зависимости от типа сплава. После небольшой выдержки под указанным давлением производ т заливку форм (под тем же давлением), а затем резко повышают давление на k- 10 атм и поддерживают его на данном уровне до концп затвердевани  ливки.

Недостатком способа  вл етс  то, что наличие значительного избыточног давлени  в процессе кристаллизации отливки преп тствует выделению газа из расплава и образованию пористости в результате чего в непропитываемых узлах отливки .образуютс  концентрированные раковины и трещины, а на поверхности отливки - ут жины, нарушающие размерную точность.

Целью изобретени   вл етс  получение размерно точных отливок с рассредоточенной мелкой газовой порис- тостью в центральной зоне

Это достигаетс  тем, что в способ лить  газонасыщенных сплавов под переменным газовым давлением, включаю - щем газонасыщение расплава, заливку формы и кристаллизацию отливки в автоклаве под всесторонним газовым давлением , после образовани  в отливке сплошного кристаллического каркаса (твердо-жидкого состо ни ) давление в автоклаве понижают„

В за вл емом способе до перехода отливки в твердо-жидкое состо ние всестороннее газовое давление преп т ствует газовыделению из расплава, сохран   его исходную газонасыщенность и способству  формированию плотной наружной корки отливки, а последующее понижение давлени  инициирует газовыделение и образование газовых пузырьков дл  компенсации усадки. Так как кристаллический каркас преп тствует всплыванию и объединению выделившегос  газа, обособленные мелкие пузырьки остаютс  в точках ил зарождени , образу  рассредоточенную газовую пористость в центральной зоне отливки.

0

в 0

5

0

5

Сравнение за вл емого решени  не только с прототипом, но и с другими техническими решени ми в данной области техники не позволило вы вить в них признаки, отличающие за вл емое решение от прототипа, что позвол ет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличи .

На чертеже представлена схема устройства , на котором был реализован данный способ.

Устройство состоит из камеры 1 с крышкой 2, снабженной люком 3 дл  за- липки расплава в поворотный ковш . В камеру устанавливают форму 5.

Способ осуществл ли следующим образом .

Расплав силумина (содержание кремни  6 и 11%) выдерживали в индукционной печи при температуре 1000 - 1050°С в атмосфере вод ного пара в течение 1 часа. Лозу расплава,необходимую дл  заполнени  Формы 5, через люк 3 заливали в ковш . После герметизации люка в камере создавали избыточное давление 0,5 МПа, а затем поворотом ковша заливали paQ,- плэв в форму. Температуру расплава в форме контролировали термопарой (на схеме не указана). В момент достижени  температуры образовани  сплошного кристаллического каркаса (600 - 605°С дл  6 и 575-580°С дл  11% - установлено предварительно вне автоклава ) давление в автоклаве снижали до атмосферного. После окончани  кристаллизации автоклав раскрывали и извлекали отливку из (Ьормы. Анализ внешнего вида и осевого сечени  показал , что ут жины на поверхности отсутствовали, а в центральной зоне имела место мелка  рассредоточенна  пористость.

В то же врем  при поддержании избыточного давлени  0,5 МПа на прот жении всего процесса кристаллизации отливки на ее поверхности образовались глубокие ут жины, а при затвердевании отливки от начала до конца под атмосферным давлением в ее верхней части наблюдалось скопление крупных газовых раковин, образовавшихс  в результате всплып ни  и объединени  газа, выдел ющегос  до перехода отливки в твердо-жидкое состо ние.

Таким образом, применение предлагаемого способа лить  глзонлсыщен- ных сплавов под переменным газовым