RU2017577C1

RU2017577C1 - Method for in-mold modification of castings

Info

Publication number: RU2017577C1
Authority: RU
Inventors: А.Я. Ларионов; М.Ю. Петрова
Original assignee: Рыбинский Авиационный Технологический Институт
Priority date: 1990-08-22
Filing date: 1990-08-22
Publication date: 1994-08-15

Abstract

FIELD: foundry. SUBSTANCE: modification element is made of metal more chemically active than components of cast alloy. It is secured with its one end in sump of gate pin. If modification element is made of titanium (VNL 1 alloy), the number of macrograins is increased by 6.8 times as compared with nonmodified casting. Burnt-on sand on castings is eliminated. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к литейному производству и может найти применение при получении отливок. The invention relates to foundry and may find application in the production of castings.

Известны способы модифицирования отливок из металлов и сплавов. При этом модификатор может вводиться в печь, на желоб печи или в ковш при выпуске металла из печи. Known methods for modifying castings from metals and alloys. In this case, the modifier can be introduced into the furnace, onto the furnace trough, or into the ladle when metal is released from the furnace.

Наиболее близким к заявляемому является способ модифицирования в литейной форме, когда модификатор помещают в литниковую систему формы, при этом достигается наибольшая эффективность модифицирования и снижается расход модификатора. Closest to the claimed is a method of modification in a mold when the modifier is placed in the gate system of the mold, while the greatest efficiency of the modification is achieved and the consumption of the modifier is reduced.

Недостатком известного способа является то, что его можно применять только для разъемных, песчано-глинистых форм. Этот способ невозможно применять для неразъемных форм, например, для литья по выплавляемым моделям. Модификатор вставляется в легкоплавкую модель литниковой системы формы. При этом часть модификатора выступает из модели для закрепления в форме в процессе нанесения огнеупорных слоев по обычной технологии. Модификатор должен быть химически более активный, чем компоненты сплава, для дополнительного раскисления сплава и устранения пригара на отливках по причине недостаточной раскисленности сплавов. Форма изготавливается по серийной технологии. После выплавления модельной массы в литниковой системе остается модификатор, закрепленный в форме выступающей из модели его частью. Таким образом, модификатор будет находиться в литниковой системе неразъемной формы и закреплен в этой форме. The disadvantage of this method is that it can only be used for demountable, sand-clay forms. This method cannot be applied to one-piece molds, for example, for investment casting. The modifier is inserted into the fusible model of the gate system of the mold. At the same time, a part of the modifier emerges from the model for fixing in the form during the application of refractory layers by conventional technology. The modifier must be chemically more active than the components of the alloy, for additional deoxidation of the alloy and eliminate burn on castings due to insufficient deoxidation of the alloys. The mold is manufactured using serial technology. After smelting the model mass in the gate system, a modifier remains, fixed in the form of its protruding part from the model. Thus, the modifier will be in the gate system of one-piece form and fixed in this form.

Изобретение поясняется чертежом, где 1 - неразъемная форма по выплавляемым моделям; 2 - литниковая система; 3 - модификатор; 4 - отливка. The invention is illustrated in the drawing, where 1 is an integral form for investment casting; 2 - gating system; 3 - modifier; 4 - casting.

П р и м е р. В нижнюю часть легкоплавкой модели литниковой системы вставлена вставка из титана ВТ1-0 диаметром 4 мм и длиной 50 мм. Снаружи легкоплавкой модели остается 10 мм, а в легкоплавкую модель вставлено 40 мм прутка титана. Затем по серийной технологии были изготовлены электрокорундовые керамические формы для отливки "Ротор" массой 17 кг. Формы заливались сплавом ВНЛ1. Результаты анализа опытных и серийных отливок на микроструктуру и пригар отливок приведены в табл.1. PRI me R. An VT1-0 titanium insert with a diameter of 4 mm and a length of 50 mm is inserted into the lower part of the fusible model of the gate system. Outside the low-melting model, 10 mm remains, and a 40 mm titanium bar is inserted into the low-melting model. Then, according to serial technology, electrocorundum ceramic molds for casting "Rotor" weighing 17 kg were made. The molds were filled with VNL1 alloy. The results of the analysis of experimental and serial castings on the microstructure and the castings burn are given in table 1.

Из табл.1 следует, что у серийных отливок имеется пригар, у опытных он полностью отсутствует. Среднее число зерен у серийных отливок ≈ 15 зерен/см² микрошлифа. Среднее число зерен у опытных отливок ≈ 103 зерен/см², т.е. число зерен возросло в 6,8 раза. Поверхность отливок была гладкой, отливки лучше обрабатывались резанием.From table 1 it follows that serial castings have a burn, in experimental castings it is completely absent. The average number of grains in serial castings is ≈ 15 grains / cm ² microsection. The average number of grains in experimental castings is ≈ 103 grains / cm ² , i.e. the number of grains increased 6.8 times. The surface of the castings was smooth, the castings were better machined.

Масса титанового прутка должна находиться в определенной пропорции по отношению к массе отливок (табл.2). The mass of the titanium rod should be in a certain proportion with respect to the weight of the castings (Table 2).

При относительной массе титанового прутка менее 0,02% эффективность модифицирования резко снижается. При относительной массе более 0,03% эффективность модифицирования не меняется, но увеличивается расход титана. Поэтому относительная масса титанового прутка должна находиться в пределах 0,02 + 0,03%. Пригар на всех отливках отсутствовал. When the relative mass of the titanium rod is less than 0.02%, the modification efficiency is sharply reduced. With a relative mass of more than 0.03%, the modification efficiency does not change, but titanium consumption increases. Therefore, the relative mass of the titanium rod should be in the range of 0.02 + 0.03%. There was no burning on all castings.

При модифицировании сплава в ковше аналогичный эффект по измельчению структуры наблюдается при расходе титана 0,09-0,10%, т.е. в несколько раз большим. При этом пригар полностью не устраняется. When modifying the alloy in the ladle, a similar effect on the refinement of the structure is observed at a titanium flow rate of 0.09-0.10%, i.e. several times big. In this case, the burnout is not completely eliminated.

Claims

1. METHOD OF MODIFICATION OF CASTINGS IN THE FORM, obtained by investment casting, including the installation of models and fixing the modifying element in the gating system of the mold, characterized in that, in order to eliminate the burn on the castings, the modifying element is made of a chemically more active metal than the components of the cast alloy , and fix it with one end in the sump model riser gating system.

2. The method according to claim 1, characterized in that the modifying element is made of titanium.