SE450095B - Sett att gora gjutgods av aluminium i det nemaste porfritt - Google Patents

Description

20 30 35 450 095 helhet behöver värmas upp till denna temperatur. Enligt den föreliggande uppfinningen uppvärmes gjutgodset placerat i en speciell behållare, innan behållare med gjutgods anordnas i pressrummet i kolvpressen och tryckmediet därefter tillföres pressrummet. Behållaren är vid åtminstone en av sina väggar utformad med ett antal kanaler som tryckmediet måste passera för att träffa gjutgodset. Det tryckmedium som passerar kanalerna värmes där- vid upp av behållaren till erforderlig temperatur så att gjutgodset inte utsättes för en för avlägsnande av porositeten i gjutgodset menlig tempe- ratursänkning. Behållaren utnyttjas således som ett värmemagasin. Uppfin- ningen gör det möjligt att nedbringa den volym tryckmedium som passerar kanalerna till ett minimum och därmed också den volym tryckmedium till ett minimum som behöver uppvärmas till tillräcklig temperatur för att inte även- tyra tätningen av gjutgodset. Detta medför att processen blir snabb. Att övrigt tryckmedium inte behöver utsättas för tillnärmelsevis samma uppvärm- ning är'en fördel även av andra skäl än att det gör processen snabb. Bl a minskas förändringar i tryckmediet till följd av termisk nedbrytning.

Närmare bestämt avser den föreliggande uppfinningen det i patentkrav 1 angivna sättet.

Den isostatiska pressningen utföres lämpligen vid ett tryck av minst 100 MPa och företrädesvis vid 100-1000 MPa. Gjutgodset och behållaren uppvär- mes lämpligen till en temperatur som ligger över 300 OC men under solidus- temperaturen för ifrågavarande gjutgodsmaterial. För ren aluminium är maximitemperaturen 659 OC. För de flesta aluminiumlegeringar är en tempe- ratur inom intervallet 370~550 OC lämplig. Uppfinningen är tillämplig för tätning av gjutgods av alla konventionella aluminiumlegeringar, som använ- des för gjutgods. Sådana legeringar innehåller minst 85 viktprocent Al samt ett eller flera tillsatselement som bildar eutektikum med aluminium, vanligast Si, Cu och Mg. Exempel på sådana legeringar är en legering inne- hållande 7 viktprocent Si och 0,37 viktprocent Mg, rest Al, en legering innehållande N,5 viktprocent Cu, 1,5 viktprocent Mg och 2 viktprocent Ni, rest Al, och en legering innehållande 9 viktprocent Si, 0,5 viktprocent Mg och 1,8 viktprocent Cu, rest Al.

Det vätskeformiga tryckmediet kan med fördel bestå av en vegetabilisk eller animalisk olja eller av en mineralolja. Sådana tryckmedier fungerar också som smörjmedel. I och för sig är det dock möjligt att använda andra vätskeformiga tryckmedier. Bland oljor föredrages särskilt sådana som har 1% Q 10 15 25 3 45ogo95 god termisk stabilitet och för vilka riskerna för brand är små. Speciellt föredrages ricinolja, men även palmolja och rapsolja kan med fördel an- vändas.

Den för det vätskeformiga tryckmediet tillgängliga fria volymen i behållaren mellan gjutgodset och hehållarens innerväggar är normalt avsevärt mindre än volymen av det i behållaren ingående materialet och utgör lämpligen högst 30 % och företrädesvis högst 20 % av volymen av nämnda material. Den för det vätskeformiga tryckmediet tillgängliga fria volymen mellan gjutgodset och behållarens innerväggar är vidare normalt avsevärt mindre än volymen tryckmedium i kolvpressen. Genom att vidtaga åtgärder för att göra nämnda för tryckmediet tillgängliga volym i behållaren liten i förhållande till volymen hos materialet i behållaren och i förhållande till volymen tryck- medium i kolvpressen möjliggör man en snabb uppvärmning av det tryckmedium som kommer i kontakt med gjutgodset, medan övrigt tryckmedium inte behöver utsättas för en uppvärmning, som med tiden kan vara skadlig. En del av be- hållarmaterialet kan bestå av separata fyllkroppar som anordnas mellan gjutgodset och den egentliga behållaren. Materialet i de separata fyllkrop- parna räknas därvid in som material i behållaren. Fyllkropparna är lämp- ligen av samma material som materialet i den egentliga behållaren. Behål- laren görs företrädesvis av ett metalliskt material med högre smältpunkt än gjutgodset, t ex koppar, stål eller gjutjärn.

Enligt en utföringsform av uppfinningen utformas behållarens väggar med större tjocklek där kanaler är anordnade än hos övriga väggar.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen anordnas kanaler i behål- laren att sträcka sig en längre sträcka än den kortaste genom en vägg i behållaren.

Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av ett utförings- exempel under hänvisning till bifogade schematiska ritning, som visar en anordning för utförande av den föreliggande uppfinningen.

Ett kokillgjutgods 10 av en aluminiumlegering innehållande 7 viktprocent Si, 0,37 viktprocent Mg, rest Al (Al-Si7Mg) placeras i en behållare 11 av stål. Volymen av utrymmet 12 mellan behållarens invändiga väggar och gjut- godset utgör 10 % av volymen av stålet i behållaren. I en vägg 11a hos behållaren är ett flertal kanaler 13 för tryckmediet anordnade. Dessa 'JT 15 20 450 095 kanaler har en diameter av omkring 4 mm. Väggen 11a, där kanalerna är an- ordnade, har en större tjocklek än övriga väggar för att tryckmediet skall hinna uppvärmas tillräckligt innan det träffar gjutgodset. Behållaren med gjutgods värmes upp till en temperatur av 500 OC och placeras därefter på ett stöd 1N i en kolvpress 15. ”a Kolvpressen omfattar en cylinder 16, vilken är försedd med en trådlindad mantel 16a, en bottenplatta 17 som är tätande infäst i cylindern samt en rörlig kolv 18. Mellan cylindern 16 och kolven 18 är en högtryckstätning 19 anordnad. Kolvpressen är anordnad i en icke visad hydraulisk press, i vilken finns en cylinder med en kolv för manövrering av kolven 18. Sedan behållaren 11 med gjutgods 10 placerats i pressrummet 20 i kolvpressen till- föres det vätskeformiga tryckmediet 21, i det exemplifierade fallet bestå- ende av ricinolja, till pressrummet samt alstras ett tryck av omkring N00 MPa i pressrummet med kolven 18. Ricinolja, som vid tillförseln till press- rummet har rumstemperatur eller som eventuellt förvärmts något, går via kanalerna 13 i behållaren 11 in i det för tryckmediet tillgängliga utrym- met 12 i behållaren, varvid det värmes upp till en temperatur nära 500 OC.

Så snart tryckmediet helt omger gjutgodset utsättes gjutgodset för tryck, varvid porositeten avlägsnas så att gjutgodset blir åtminstone tillnärmelse- vis porfritt. Processtiden för behandlingen av gjutgodset i kolvpressen kan göras mindre än 1 minut.

Kanaler 13 i behållarväggen kan förlängas t ex genom att de utformas zick- zack-formade eller på annat sätt ges en sådan form att genomströmnings- riktningen ändras en eller flera gånger.

.. RW

Claims (4)

450 Ü95 PATENTKRAV

1. Sätt att göra ett gjutgods av aluminium eller aluminiumlegering åt- minstone tillnärmelsevis porfritt genom att underkasta gjutgodset i upp- värmt tillstånd en isostatisk pressning med ett tryckmedium, k ä n n e - t e c k n a t därav, att gjutgodset (10) placeras i en behållare (11), att behållaren med gjutgodset uppvärmes, innan de därefter placeras i ett pressrum (20) till en kolvpress (15), att pressrummet tillföres ett vätskeformigt tryckmedium (21) med avsevärt lägre temperatur än den hos behållaren med gjutgodset, och att erforderligt tryck appliceras på tryck- mediet med en kolv (18) i kolvpressen, varvid behållaren är försedd med ett antal kanaler (13) för passage av tryckmedium till gjutgodset och för samtidig uppvärmning av det kanalerna passerande tryckmediet.

2. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att den för det vätskeformiga tryckmediet (21) tillgängliga fria volymen (12) i behållaren utgör högst 30 % av volymen av materialet i behållaren (11).

3. Sätt enligt något av patentkraven 1 och 2, k ä n n e t e o k n a t därav, att behållarens (11) väggar (11a)utformas med större tjocklek där kanaler (13) är anordnade än hos övriga väggar.

4. Sätt enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t därav, att kanaler (13) anordnas att sträcka sig en längre sträcka än den kortaste genom en vägg i behållaren (11).