SU1131594A1 - Method of obtaining bimetallic castings from iron-base alloys - Google Patents

Method of obtaining bimetallic castings from iron-base alloys Download PDF

Info

Publication number
SU1131594A1
SU1131594A1 SU833546383A SU3546383A SU1131594A1 SU 1131594 A1 SU1131594 A1 SU 1131594A1 SU 833546383 A SU833546383 A SU 833546383A SU 3546383 A SU3546383 A SU 3546383A SU 1131594 A1 SU1131594 A1 SU 1131594A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
metal foil
flux
iron
castings
solid base
Prior art date
Application number
SU833546383A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Станиславович Траймак
Виктор Антонович Стасюлевич
Станислав Александрович Лихачев
Николай Владимирович Псырков
Original Assignee
Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
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 Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт filed Critical Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority to SU833546383A priority Critical patent/SU1131594A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1131594A1 publication Critical patent/SU1131594A1/en

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОТЛИВОК ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, вюшчакщ1й предварительное наложение на поверхность твердой основы металлической фольги перед размещением ее в литейной форме, установку в литейную форму, заливку в форму сплава на основе железа и охлаждение отливок,, о тл и ч a ю щ и и с   тем, что, с целью увеличени  прочности соединени  слоев отливки, перед наложением металлической фольги на поверхность твердой основы нанос т флю, a после наложени  металлической фольги ее подпрессовывают под давлением 5-30 МПа при температуре на 50100°С выше температуры плавлени  флюса. 2. Способ по. п. 1, отлича9 ющийс  тем, что в качестве металлической фольги используют алюминиевый лист толщиной 0,3-1,0 мм, a в качестве флюса смесь галогенидов .1. METHOD OF OBTAINING SMETALLIC CASTINGS FROM IRON BASED ALLOYS, see the preliminary imposition on the surface of a solid base of metal foil before placing it in a mold, setting it in a mold, casting an iron-based alloy and cooling the castings, about a tl and h So that, in order to increase the strength of the joint of the casting layers, before applying a metal foil, flu is applied to the surface of a solid base, and after applying a metal foil, it is pressed under a pressure of 5-30 MPa temperature of 50100 ° C above the melting point of the flux. 2. The way according to. Clause 1, characterized in that an aluminum sheet with a thickness of 0.3-1.0 mm is used as a metal foil, and a mixture of halides as a flux.

Description

0000

елate

со 4 Изобретение относитс  к машиностроению , в частности, к изготовле нию биметаллических деталей литьем Известен способ получени  биметаллических отливок, включающий ус тановку подогретой твердой основы в литейную форму и заливку жидкого металла.на твердую основу Л. Однако этот не всегда по вол ет получить качественную свариваемость на границе металла осно вы и заливаемого сплава. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае мому результату  вл етс  способ получени  биметаллических отливок из сплавов на основе железа, включающий предварительное наложение на поверхность твердой основы металлической фольги, подогрев твердой основы п-еред размещением ее влитейной форме, установку в литейную форму, заливку в форму сплава на основе железа и охлаждение отливок . При заливке таких вставок фол га плавитс , образу  твердый раствор с железом и переходной, диффузионный слой между заливаемым металлом и металлом вставки 2 . Недостатком способа  вл етс  не высока  прочность соедине-ни  слоев отливки вследствие неравномерного прилегани  металлической формы к поверхности твердой основы, сохрал нени  пор между фольгой и поверхностью твердой основы. Кроме того, наложение металлической фольги и е удержание возможно только на горизонтальных поверхност х твердой ос новы. На наклонных и, тем более, вертикальных плоскост х фольга уде живатьс  не будет, что не обеспечи качественного соединени  слоев отливки по данньм поверхност м. Цель изобретени  - увеотачение прочности соединени  слоев отливки Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  биметаллических отливок из спл вов на основе железа, включающему предварительное наложение на поверхность твердой основы металличе кой фольги, подогрев твердой основы перед размещением ее в литейную форму, заливку в форму сплава на основе железа и охлаждение отливок перед наложением металлической фол ги на поверхность твердой основы 942 нанос т флюс, а после наложени  металлической фольги ее подпрессовывайт под давлением 5-30 МПа при температуре на 50-100 С выше температуры плавлени  флюса, причем, в качестве металлической фольги используют алюминиевый лист толщиной 0,3-1,0 мм, а в качестве флюса смесь галогенидов. Увеличение прочности соединени  слоев отливки при подпрессовке металлической фольги обеспечиваетс  плотное ее прилегание к поверхности твердой основы. Кроме того, промежуточный слой флюса очищает поверхности фольги и твердой основы от окисных соединений, что увеличивает адгезионные силы охватывани  между данными поверхност ми. Приложение давлени  при подпрессовке вьше 30 МПа-как и использование фольги толщиной менее 0,3 мм может привести к нарушению сплошности металлической фольги, ее короблению или разрыву, что снижает прочность соединени  слоев отливки. Давление менее 5 МПа не обеспечивает плотного прилегани  металлической фольги к поверхности твердой основы. Увеличение толщины фольги сверх 1,0 мм. приводит к увеличению усилий прессовани . Кроме того, металлическа  фольга большой толщины может полностью не проплавитьс  при згшивке металла или она обеспечит образование в диффузионном переходном слое после кристаллизации от.пивки интерметаллидных фаз. И в том и в другом случакк снижаетс  прочность соединени  слоев отливки. Использование указанного интервала температур процесса обеспечивает качественное адгезионное сцепление металлической фольги с поверхностью твердой основы. Снижение температуры не обеспечивает активности флюса, нанесенного на поверхность основы, сохранени  флюса в жидком состо нии на врем  всего технологического проце.сса. Увеличение температуры нагрева може привести к подплавлению металлической фольги и нарушению ее сплошности . Пример. Готов т твердую бснову типа пластины толщиной 10 мм из стали 40Х. На одну из боковых поверхностей пластины нанос т слой4 The invention relates to mechanical engineering, in particular, to the manufacture of bimetallic parts by casting. There is a known method for producing bimetallic castings, which includes installing a heated solid base in a casting mold and pouring a liquid metal. On a solid base L. However, this will not always get a quality base. weldability at the boundary between the metal of the base and the cast alloy. The closest to the proposed technical essence and the achievable result is a method of obtaining bimetallic castings from iron-based alloys, including preliminary imposition of metal foil on the surface of a solid base, heating the solid base by placing it in a casting mold, installing it into a mold, pouring in the form of an alloy based on iron and cooling castings. When such inserts are poured, the folia gus melts, forming a solid solution with iron and a transitional, diffusion layer between the metal to be poured and the metal of the insert 2. The disadvantage of this method is that the strength of the connection of the casting layers is not high due to the uneven fit of the metal mold to the surface of the solid base, and has retained the pores between the foil and the surface of the solid base. In addition, the imposition of metallic foil and its retention is possible only on horizontal surfaces of a solid base. On inclined and, moreover, vertical planes, the foil will not be relieved, which will not ensure the quality of the connection of the casting layers on these surfaces. The purpose of the invention is to increase the strength of the connection of the casting layers. The goal is achieved by the method of producing bimetallic castings from alloys based on iron, which includes the preliminary imposition of a metal foil on the surface of a solid base, heating a solid base before placing it in a casting mold, pouring an iron-based alloy into the mold and Cooling the castings before applying the metal foil to the surface of the solid base 942 causes flux to be applied, and after applying the metal foil, it is pressed under a pressure of 5-30 MPa at a temperature 50-100 ° C above the melting point of the flux, and aluminum sheet is used as the metal foil 0.3–1.0 mm thick, and a mixture of halides as a flux. An increase in the strength of the joint of the casting layers during the pressing of the metal foil ensures that it fits snugly to the surface of the solid substrate. In addition, an intermediate layer of flux cleans the surfaces of the foil and the solid substrate from oxide compounds, which increases the adhesive strength of the coating between these surfaces. The application of pressure when pressing up to 30 MPa-like and the use of foil with a thickness of less than 0.3 mm can lead to disruption of the metal foil continuity, its warping or breaking, which reduces the strength of the connection of the casting layers. A pressure of less than 5 MPa does not ensure that the metal foil fits snugly to the surface of the solid substrate. Increase foil thickness in excess of 1.0 mm. leads to increased pressing forces. In addition, a large-thickness metal foil may not be completely melted when zingivaya metal or it will ensure the formation of intermetallic phases in the diffusion transition layer after crystallization. In both cases, the bonding strength of the casting layers is reduced. Using the specified temperature range of the process provides high-quality adhesive adhesion of the metal foil to the surface of the solid substrate. The decrease in temperature does not ensure the activity of the flux deposited on the surface of the base, maintaining the flux in a liquid state for the duration of the entire process. Increasing the heating temperature can lead to melting of the metal foil and disruption of its continuity. Example. A solid 10 mm thick plate is prepared from steel 40X. A layer is applied to one of the side surfaces of the plate.

3131

флюса 34А ГОСТ 1521-68 (34% KACI, 29-35% LiCI, 9-11% NaF, 8-12% ZnCi), твердую основу с флюсом нагревают до 470-520°С. При этом флюс расплавл етс  и смачивает поверхность основы тонким слоем. Излишкам нанесенного флюса позвол ют стечь, дл  чего располагают пластину в вертикальном положении. Нагретую твердую основу со слоем флюса устанавливают под пресс, накладьгаают металлическую фольгу АД1 ГОСТ 21631-76 и подпрессовывают . Затем извлекают основу , снова подогревают до и размещают в литейную форму на вертикальной боковой ее поверхности; Заливку формы осуществл ют сталью 5ХНМ при 1580-160б°С. В процессе .заливки и последующей кристаллизации слой алюминиевой фольги расплавл етс , обеспечива  образование диффузионных зон и прочное соединение слоев отливки. После охлаждени  отливок из них вырезают.ударные образцы , причем слой наплавленного металла составл ет 1/3 от толщины всего образца и провод т металлографические исследовани  и механические испытани .flux 34A GOST 1521-68 (34% KACI, 29-35% LiCI, 9-11% NaF, 8-12% ZnCi), a solid base with flux is heated to 470-520 ° C. In so doing, the flux melts and wets the surface of the base with a thin layer. Excess applied flux is allowed to drain, for which the plate is placed in a vertical position. The heated solid base with a layer of flux is placed under the press, metal foil AD1 GOST 21631-76 is applied and pressed. Then remove the base, again heated before and placed in a mold on the vertical side of its surface; The casting was carried out with steel 5HNM at 1580-160b ° C. In the process of pouring and subsequent crystallization, the layer of aluminum foil melts, ensuring the formation of diffusion zones and a firm connection of the casting layers. After cooling, the castings are cut out of them. Impact samples, the deposited metal layer being 1/3 of the thickness of the entire sample, and metallographic examinations and mechanical tests are carried out.

СпособWay

944944

Результаты испытаний представлены в таблице.The test results are presented in the table.

Мет аллографический анализ показывает , что полученные образцы имеют сплошную диффузионную зону по всей поверхности соединени  твердой основы с заливаемым металлом.Met allographic analysis shows that the samples obtained have a continuous diffusion zone over the entire surface of the joint between the solid base and the metal being poured.

Прочность соединени  слоев определ ют по величине ударной в зкости , определенной на образцах без надреза..The strength of the bonding of the layers is determined by the magnitude of the impact strength determined on non-notched samples.

Предлагаемый способ может быть применен дл  изготовлени  биметаллических заготовок кузнечных штампов , пресс-форм лить  под давлением и др., технологической оснастки и режущего инструмента, а также yifрочнени  поверхности отливок износостойкими вставками. Эффективность процесса обеспечиваетс  экономией дорогосто щих и дефицитных материалов и легирующих элементов, а также уменьшением количества (%) брака отливок в результате отслоени  износостойкрй вставки от заливаемого металла. Экономический эффект при изготовлении 1000 штук Ш1тых биметаллических заготовок режущего инструмента составит 250 руб.The proposed method can be applied for the manufacture of bimetallic billets of forging dies, injection molding molds, etc., tooling and cutting tools, as well as yifrochnenie surface castings wear-resistant inserts. The efficiency of the process is provided by saving expensive and scarce materials and alloying elements, as well as by reducing the amount (%) of castings resulting from the detachment of the wear-resistant insert from the cast metal. The economic effect in the manufacture of 1000 pieces of bimetallic billet cutting tool will be 250 rubles.

люсом Luce

500 600500 600

500 500 500 500 500 500500 500 500 500 500 500

2,6 2,8 2.6 2.8

0,6 3,00.6 3.0

0.1 0.1

15 15 13 t5 15 1515 15 13 t5 15 15

3.7 0,3 5.7 0,6 6.8 1.0 3.7 0.3 5.7 0.6 6.8 1.0

6.1 1,3 5,8 ,5 0,86.1 1.3 5.8, 5 0.8

500 500

7 500 7 500

8 500 8 500

9 500 9 500

10 11 12 13 14J 500 500 420 470 520 15 16 60010 11 12 13 14J 500 500 420 470 520 15 16 600

17 без флюса)17 without flux)

Флюс марки 34А по ГОСТ 1521-68.Brand 34A flux according to GOST 1521-68.

В образцах без флюса температура подогрева твердой основы перед размещением ее в литейной форме (600 С).In samples without flux, the temperature of heating a solid base before placing it in a mold (600 C).

Продолжение таблицыTable continuation

3,2 3,4 3.2 3.4

2,5 А,5 2.5 A, 5

5 7,4 5 7.4

30 7,2 30 7.2

3535

45 6,3 4,4 45 6.3 4.4

15 5,7 15 5.7

15 6,9 15 6.9

15 6,2 15 6.2

15 6,115 6,1

1515

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕ-1. METHOD FOR PRODUCING BIME- ТАЛЛИЧЕСКИХ ОТЛИВОК ИЗ СПЛАВОВTALLIC ALLOY CASTING НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, включающий предварительное наложение на поверхность твердой основы металлической фоль ги перед размещением ее в литейной форме, установку в литейную форму, заливку в форму сплава на основе железа и охлаждение отливок,, о тличающийся тем, что, с целью увеличения прочности соединения слоев отливки, перед наложением металлической фольги на поверхность твердой основы наносят флюс, а после наложения металлической фольги ее подпрессовывают под давлениемON THE BASIS OF IRON, including preliminary application of a metal foil to the surface of the solid base before placing it in the mold, installation in the mold, casting into the form of an alloy based on iron and cooling of the castings, characterized in that, in order to increase the strength of the layers castings, before applying a metal foil, a flux is applied to the surface of a solid base, and after applying a metal foil, it is pressed under pressure 5-30 МПа при температуре на 50100°С выше температуры плавления флюса.5-30 MPa at a temperature of 50,000 ° C above the melting point of the flux. 2. Способ по. п. 1, о т л и ч а - е ю щ и й с я тем, что в качествеV металлической фольги используютI# алюминиевый лист толщиной 0,3-1,0 мм, II а в качестве флюса смесь галогенидов.I в2. The method according to. p 1, l and m of h and - e. w w I and D with the fact that the metal foil kachestveV # ispolzuyutI aluminum sheet 0.3-1.0 mm thick, II and as a flux in the mixture galogenidov.I
SU833546383A 1983-02-01 1983-02-01 Method of obtaining bimetallic castings from iron-base alloys SU1131594A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833546383A SU1131594A1 (en) 1983-02-01 1983-02-01 Method of obtaining bimetallic castings from iron-base alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833546383A SU1131594A1 (en) 1983-02-01 1983-02-01 Method of obtaining bimetallic castings from iron-base alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1131594A1 true SU1131594A1 (en) 1984-12-30

Family

ID=21047566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833546383A SU1131594A1 (en) 1983-02-01 1983-02-01 Method of obtaining bimetallic castings from iron-base alloys

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1131594A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5322110A (en) * 1989-05-20 1994-06-21 Giselher Wall Dental prosthetic joining process by casting-on and primary moulds therefor
US6752198B2 (en) * 1998-04-16 2004-06-22 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Of Campbell Bimetallic plate

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент.US №3542116 кл. 164-86, 196.8. 2. Смел ков Н.Н. Ар шрованные отливки. М., Машгиз, 1958, с. 1t6120. .. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5322110A (en) * 1989-05-20 1994-06-21 Giselher Wall Dental prosthetic joining process by casting-on and primary moulds therefor
US6752198B2 (en) * 1998-04-16 2004-06-22 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Of Campbell Bimetallic plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1313226C (en) Simultaneous multi-alloy casting
US4023613A (en) Method of making a composite metal casting
CN103691910B (en) A kind of aluminum bag magnesium composite plate material preparation method
US8534344B2 (en) System and method of producing multi-layered alloy products
JP3849092B2 (en) Method for producing aluminum alloy clad material
SU1131594A1 (en) Method of obtaining bimetallic castings from iron-base alloys
US6148515A (en) Method of bonding aluminum members
US4102033A (en) Method of producing layer-like clad metal materials
US3977459A (en) Casting a shaped aluminum part on a work piece
CN109136672A (en) A kind of corrosion-resistant high strength alumin ium alloy and preparation method
CN114798726A (en) Preparation method of oxygen-free copper and aluminum composite metal plate strip
EP4368385A1 (en) Bimetallic composite material billet and preparation method thereof
SU1224101A1 (en) Method of continuous production of bimetallic workpieces
SU722664A1 (en) Method of semicontinuous casting of bimetal ingots
JPH05208295A (en) Aluminum alloy filler metal for mold and its production
JPS609551A (en) Production of composite material
SU835626A1 (en) Method of producing bimetallic casting
JPH05255822A (en) Manufacture of al-zn-si alloy material
RU2402404C2 (en) Method of producing bimetal bus
SU1572772A1 (en) Method of producing cladded strip
GB2033794A (en) Improvements in the production of rolled products
SU935230A1 (en) Bimetallic article production method
JPS6357763A (en) Target and its production
SU602572A1 (en) Method of making bimetallic die castings
SU706218A1 (en) Method of ingot mould pallet repair