RU2285577C1 - Способ литья алюминиевых сплавов - Google Patents
Способ литья алюминиевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2285577C1 RU2285577C1 RU2005110369/02A RU2005110369A RU2285577C1 RU 2285577 C1 RU2285577 C1 RU 2285577C1 RU 2005110369/02 A RU2005110369/02 A RU 2005110369/02A RU 2005110369 A RU2005110369 A RU 2005110369A RU 2285577 C1 RU2285577 C1 RU 2285577C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum alloys
- coating
- casting
- castings
- model
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литью алюминиевых сплавов по газифицируемым моделям и может быть использовано в авиационной технике и автомобилестроении. Сспособ включает сборку моделей и элементов литниковой системы, нанесение газопроницаемого противопригарного покрытия на модель, формовку модели в литейной форме в песке и заливку литейной формы металлом. Покрытие имеет следующий состав, мас.%: 2%-ный раствор поливинилбутираля в изопропиловом спирте 38-49, олифа 1-2, маршалит - остальное. Толщина покрытия составляет 0,1-0,3 мм. Обеспечивается получение качественных фасонных отливок с повышенными механическими свойствами, повышение надежности и ресурса изделий из алюминиевых сплавов. 1 табл.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к литейному производству алюминиевых сплавов по газифицируемым моделям, и может быть использовано в авиационной технике и автомобилестроении.
Известен способ литья в разовые песчаные формы отливок из сплавов системы Al-Si-Cu-Mg. Способ включает проектирование и изготовление деревянной модели и оснастки, приготовление формовочной, облицовочной и стержневой смесей, изготовление стержней, формовку модели в опоке, заливку металла, охлаждение, выбивку готовой отливки. (В.М.Лебедев, А.В.Мельников, В.В.Николаенко. Отливки из алюминиевых сплавов. - М.: Машиностроение, 1970, стр.216).
Недостатками способа литья в песчаные формы являются невозможность получения качественных отливок и недостаточно высокие механические свойства, невысокая точность размеров.
Известен способ литья по газифицируемым моделям отливок, включающий погружение модели в форму из сыпучего материала без связующего, заполнение формы жидким металлом, воздействие на форму изостатическим давлением газа. Способ используют в основном для литья изделий из алюминиевых сплавов, имеющих интервал кристаллизации больше 30°С. Геометрия отливок такова, что отношение длины, которая отделяет прибыльную часть слитка от одной или нескольких критических зон образования усадочных раковин, к половине средней толщины отливки вдоль этой длины превышает значение 10. Давление газа составляет 0,1-0,5 МПа. (Патент РФ №1838042.)
Известен также способ литья алюминия и его сплавов, включающий установку пенополистироловой модели в контейнер с сыпучим огнеупорным материалом без связующего, заливку форм металлом под газовым давлением, которое начинают поднимать после кристаллизации металла не менее 40% по массе, отличающийся тем, что газовое давление увеличивают до величины в пределах 5-10 МПа. (Патент РФ №1819185.)
Недостатками известных способов является большая трудоемкость при получении отливок сложной конфигурации и недостаточно высокие механические свойства.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ получения литья по газифицируемым моделям, включающий сборку моделей и элементов литниковой системы, имеющих пустотелые полости и газоотводные каналы, нанесение противопригарной краски, формовку в песке, вакуумирование литейной формы и заливку ее металлом при переменном давлении газа над металлом в форме, в котором во время формовки газоотводные каналы и пустотелые полости модели в форме соединяются между собой и с системой приема газов, а при заливке металла в форму давление газа над металлом дважды понижают ниже атмосферного: в начале и в конце заполнения формы металлом, при этом над залитой полостью форм поддерживают избыточное давление газа, превышающее давление на противопригарную краску, но ниже металлостатического давления в форме, причем наносят противопригарную газонепроницаюмую краску. (Патент РФ №1764768.)
Недостатками способа-прототипа являются невозможность получения качественных отливок и недостаточно высокие механические свойства.
Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа литья по газифицируемым моделям алюминиевых сплавов, преимущественно системы Al-Si-Cu-Mg, обеспечивающего получение качественных фасонных отливок с повышенными механическими свойствами.
Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен способ литья алюминиевых сплавов по газифицируемым моделям, включающий сборку моделей и элементов литниковой системы, нанесение противопригарного покрытия на модель, формовку модели в литейной форме в песке, заливку литейной формы металлом, отличающийся тем, что на модель наносят газопроницаемое противопригарное покрытие толщиной 0,1-0,3 мм следующего химического состава, мас.%:
| 2% раствор поливинилбутираля | |
| в изопропиловом спирте | 38-49 |
| олифа | 1-2 |
| маршалит | остальное |
Применение газопроницаемого покрытия заявляемой толщины позволяет осуществлять быстрый отвод образующихся при заливке металлом газообразных продуктов.
Газопроницаемое покрытие толщиной менее 0,1 мм не дает возможности получить чистую поверхность отливки, а при толщине покрытия более 0,3 мм увеличивается время кристаллизации, что приводит к увеличению величины зерна и структурных составляющих, следовательно, снижаются значения механических свойств. Только совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения: газопроницаемость противопригарного покрытия, его толщина и химический состав, позволяет получать качественные фасонные отливки с повышенными механическими свойствами.
Примеры осуществления
Пример 1.
Для получения отливок из алюминиевого сплава по газифицируемым моделям производили сборку моделей и элементов литниковой системы. На собранные модели наносили газопроницаемое противопригарное покрытие толщиной 0,1 мм, химического состава, мас.%: 2%-ный раствор поливинилбутираля в изопропиловом спирте - 49, олифа - 1, маршалит - остальное. Производили формовку модели в литейной форме в песке. Заливали литейную форму сплавом АЛ4МС.
Примеры 2, 3 для сплава АЛ4МС и 1, 2, 3 для сплава АЛ32 проводили аналогичным образом, см. таблицу.
Пример 4.
Для получения отливок из алюминиевого сплава по газифицируемым моделям по способу-прототипу производили сборку моделей и элементов литниковой системы с газоотводными каналами. На собранные модели наносили газонепроницаемое противопригарное покрытие марки КР-10 (ПИ1.2.100-78) толщиной 1,5 мм, химического состава, мас.%: дистенсиллиманит марки КДСП (ТУ 48-4-307-74) - 50; гидролизованный раствор этилсиликата 32 с содержанием SiO2 5% (ГОСТ 26371-84) - 23; борная кислота - 1,3 (ГОСТ 18704-73); вода - остальное. Производили формовку модели в литейной форме в песке. Вакуумировали форму (разрежение 60-120 кПа). Заливали литейную форму сплавом АЛ4МС.
Для сплава АЛ32 Пример 4 проводили аналогичным образом.
В таблице приведены механические свойства образцов, вырезанных из отливок из сплавов системы Al-Si-Cu-Mg, отлитых по предлагаемому способу и по способу-прототипу.
Механические свойства определялись после термообработки по режиму Т5 для сплава АЛ4МС нагрев под закалку 3-ступенчатый при температуре 490°С - 4 ч + 500°С - 4 ч + 510°С - 6 ч, закалка в воде 20°С, старение при 160°С - 10 ч, охлаждение на воздухе; для сплава АЛ32 нагрев под закалку 2-ступенчатый при температуре 505°С - 4 ч + 515°С - 6 ч, закалка в воде 20°С, старение при 150°С - 10 ч, охлаждение на воздухе.
Из таблицы следует, что для отливок из сплавов АЛ4МС и АЛ32, полученных по предлагаемому способу, предел прочности возрастает на 10-15%, относительное удлинение на 30-50%, плотность литья выше по сравнению с отливками из сплавов АЛ4МС и АЛ32, полученными по способу-прототипу. Отливки, имеющие балл пористости выше 3, бракуются.
| Таблица. Механические свойства образцов, вырезанных из отливок, полученных по предлагаемому способу и способу-прототипу. |
|||||||
| № п/п | Способ литья | Марка сплава | Состав противопригарного покрытия, мас.% | Толщина противоприг арного покрытия, мм |
Плотность отливок, балл пористости |
Механические свойства | |
| σв, МПа | δ, % | ||||||
| 1 | Предлагаемый способ | АЛ4МС | Газопроницаемое покрытие: 2-% р-р поливинилбутираля в изопропиловом спирте - 49; олифа - 1; маршалит - остальное | 0,1 | 1-2 | 370 | 3,3 |
| 2 | 2-% р-р поливинилбутираля в изопропиловом спирте - 44; олифа - 1,5; маршалит - остальное | 0,2 | 1-2 | 385 | 3,0 | ||
| 3 | 2-% р-р поливинилбутираля в изопропиловом спирте - 38; олифа - 2; маршалит - остальное | 0,3 | 1-2 | 380 | 3,8 | ||
| 4 | Прототип | Газонепроницаемое покрытие: дистен-силлиманит - 50; гидролизованный р-р этилсиликата 32 с содержанием SiO2 5% - 23; борная кислота 1,3; вода - остальное. | 1,5 | 3-5 | 335 | 2,5 | |
| 1 | Предлагаемый способ | АЛ32 | Газопроницаемое покрытие: 2-% р-р поливинилбутираля в изопропиловом спирте - 49; олифа - 1; маршалит - остальное | 0,1 | 1-2 | 260 | 2,8 |
| 2 | 2-% р-р поливинилбутираля в изопропиловом спирте - 44; олифа - 1,5; маршалит - остальное | 0,2 | 1-2 | 270 | 2,9 | ||
| 3 | 2-% р-р поливинилбутираля в изопропиловом спирте - 38; олифа - 2; маршалит - остальное | 0,3 | 1-2 | 268 | 3,0 | ||
| 4 | Прототип | Газонепроницаемое покрытие: дистен-силлиманит - 50; гидролизованный р-р этилсиликата 32 с содержанием SiO2 5% - 23; борная кислота 1,3; вода - остальное. | 1,5 | 3-5 | 235 | 2,0 | |
Использование предлагаемого способа литья алюминиевых сплавов по газифицируемым моделям значительно упростит процесс, позволит получать качественные и точные отливки, что снизит металлоемкость и повысит надежность в эксплуатации и ресурс изделий из сплавов преимущественно системы Al-Si-Cu-Mg.
Claims (1)
- Способ литья алюминиевых сплавов по газифицируемым моделям, включающий сборку моделей и элементов литниковой системы, нанесение противопригарного покрытия на модель, формовку модели в литейной форме в песке, заливку литейной формы металлом, отличающийся тем, что на модель наносят газопроницаемое противопригарное покрытие толщиной 0,1-0,3 мм следующего химического состава, мас.%:
2%-ный Раствор поливинилбутираля в изопропиловом спирте 38-49 Олифа 1-2 Маршалит Остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110369/02A RU2285577C1 (ru) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Способ литья алюминиевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110369/02A RU2285577C1 (ru) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Способ литья алюминиевых сплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2285577C1 true RU2285577C1 (ru) | 2006-10-20 |
Family
ID=37437813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005110369/02A RU2285577C1 (ru) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Способ литья алюминиевых сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2285577C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532648C1 (ru) * | 2013-10-09 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Способ литья алюминиевых сплавов |
-
2005
- 2005-04-11 RU RU2005110369/02A patent/RU2285577C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СТЕПАНОВ Ю.А. и др. Литье по газифицируемым моделям, 1976, с.66-67. ЧУДНОВСКИЙ А.Р. Изготовление отливок по моделям из пенопласта. М., НИИМАШ, 1970, с.38. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532648C1 (ru) * | 2013-10-09 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Способ литья алюминиевых сплавов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2785480B1 (en) | Method for molding sand mold and sand mold | |
| CN103212672B (zh) | 大缸径船用低速柴油机气缸盖的铸造方法 | |
| CN101712068B (zh) | 德国奔驰汽车skn-r空调气室金属型重力铸造工艺 | |
| CN102371340A (zh) | 一种大型铸件的消失模铸造方法 | |
| CN1302875C (zh) | 一种金属型真空重力精密铸造方法 | |
| CN116352055A (zh) | 便于排气的电机壳体铸件低压组芯铸造模具及铸造工艺 | |
| RU2285577C1 (ru) | Способ литья алюминиевых сплавов | |
| RU2532648C1 (ru) | Способ литья алюминиевых сплавов | |
| CN1555947A (zh) | 一种砂型负压重力铸造方法 | |
| CN109396357B (zh) | 一种解决铸件螺栓缩松缺陷的方法 | |
| CN113042685B (zh) | 一种适用于zl205a铝合金复杂薄壁构件的3dp砂型铸造工艺 | |
| CA2071902A1 (en) | Method of controlling the rate of heat extraction in mould casting | |
| CN208483212U (zh) | 一种真空吸铸内浇道快速凝固的壳型结构 | |
| RU2630399C2 (ru) | Способ изготовления литейных стержней из жидкостекольных смесей в нагреваемой оснастке "термо-шок-со2-процессом" | |
| RU2385782C1 (ru) | Смесь для изготовления форм и стержней в точном литье и способ ее приготовления | |
| RU178971U1 (ru) | Устройство для изготовления литых образцов из чугуна | |
| Dańko et al. | Comparative study of properties of molding sand produced by the AM and traditional method | |
| CN115592072A (zh) | 一种铰链梁铸件的复合铸造方法 | |
| RU2063840C1 (ru) | Способ изготовления цилиндрических отливок | |
| RU1822374C (ru) | Способ лить газонасыщенных сплавов под переменным газовым давлением | |
| CZ297583B6 (cs) | Způsob výroby kovových odlitků gravitačním litím s dotlakem a licí forma k provádění tohoto způsobu | |
| CN106270395A (zh) | 一种用于铝合金消失模快速冷却的铸造工艺 | |
| SU1253711A1 (ru) | Способ изготовлени по удал емым модел м литейных оболочковых форм | |
| RU2613244C1 (ru) | Способ изготовления отливок литьем по газифицируемым моделям | |
| CN115213349A (zh) | 一种直列高速大功率内燃机球墨铸铁机体的铸造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130412 |