SU1537370A1 - Способ получени биметаллических заготовок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к получению биметаллических заготовок с центральным отверстием. Цель изобретени  - снижение энергозатрат и уменьшение брака по трещинам. Способ получени  биметаллических заготовок с центральным отверстием включает заливку расплава на металлическую основу, выдержку расплава до затвердевани  и охлаждение заготовки путем продувки потока охладител  через отверстие. Новым в способе  вл етс  охлаждение основы со средней скоростью в 1,01 - 2,91 раза большей, чем средн   скорость охлаждени  расплава. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, конкретно к получению биметаллических заготовок с центральным отверстием дл  пар из черного и цветного, преимущественно на основе меди, сплавов.

Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат и уменьшение брака по трещинам.

На чертеже изображено устройство дл  реализации способа изготовлени  биметаллической заготовки.

Устройство содержит металлическую форму 1 с размещенной в ней основой 2, в которой имеетс  отверстие 3, а после затвердевани  расплава образуетс  обод 4.

Способ реализуетс  в следующей последовательности,,

В металлическую форму 1, в которой предварительно рАзмещена основа 2 с центральным отверстием 3, заливает с  расплав металла с коэффициентом линейного расширени  больше чем у металла основы, а через отверстие основы пропускают регулируемый поток охладител , указанный на фиг.Г стрелками .

Поток охладител  в виде влажного воздуха пропускают на стадии затвердевани  расплава через центральное «отверстие основы 2 с таким расходом, )чтобы средн   скорость охлаждени  основы была в 1,01-2,91 раза выше средней скорости охлаждени  затвердевшего расплава.

При получении биметаллической отливки указанным способом в ней возникают напр жени , которые можно определить по формуле

бг-J KtT).( dt, (D

СЯ

СО

ч|

со

sj

де К (Т) - коэффициент жесткости биметаллической отливки, упругие свойства которой завис т от темпррагуры и ее геометрии,1

dt,

dt

dT4

-г-- - скорость охлаждени  осно- JQ

вы и затвердевшего расплава соответственно; . коэффициент ЛИНРЙНОГО расширени  металла основы и расплава;

t - врем  охлаждени  биметаллической отливки в форме. Анализ равенства (1) указывает на озможность уменьшени  напр жений отливке путем увеличени  скорости

20

охлаждени  основы V, dTj dt

в сравiнении со скоростью охлаждени  затвердевшего расплава V,

dT4 ТГ

если

А

vz А

.В таблице записаны коэффициенты линейного расширени  наиболее при™ мен емых в литейном производстве биметаллических отливок чистых металлов и их сплавов, а также вычисленн отношение этих коэффициентов к минимальному из них коэффициенту линейн го расширени  углеродистой стали

где

dT, dt

dT,

„«...- 

dt

ДД

0

5

средние значени  скорости охлаждени  за врем  охлаждени  основы и затвердевшего расплава соответственно, с редние значени  коэффициентов линейного расширени  двух металлов за врем  охлаждеРИЯо

Если средн   скорость охлаждени  основы больше огтимальной (2,91), выраженной равенством (2), то ухудшаютс  услови  сцеплени  между двум  метал пами основы и расплава. Если скорость охлаждени  основы меньше оптимальной (ipOOj выраженной равенством (2), то увеличиваютс  внутренние напр жени  в отлквке в сравнении с минимальными.

Устранение напр жений можно вести как в формеэ так и после извлечени  отливки из формь, Возникающие внутренние напр жени 3 образующиес  в заготовке после реализации предлаФормула

гаемого способа, оказываютс  значительно меньше критических, при которых по вл ютс  тревлшы в отга-iDKej так как значите.; ъчс повышаютс  прочностные характеристики металлов вследствие понижени  температуры зг готовки.

изобретени 

Анализ результатов расчетов, приведенных в таблице, и равенства (О v показывает, что, если коэффициент линейного расширени  металла основы меньше или равен коэффициенту линейного расширени  металла затвердевшего расплава, то средн   скорость охлаждени  основы должна быть больше в 1,01-2,91 раза средней скорости охлаждени  затвердевшего расплава, а минимальные напр жени  а отливке возникают в том случае, если выполн етс  равенство

dT, dt

Л Л

(2)

Способ получени  биметаллических заготовок с центральным отверстием дл  пар из черного и цветного, преимущественно на основе меди, сила- вов9 включающий нанесение расплава цветного металла на твердую основу из черного сплаваj затвердевание залитого расплава на поверхности твердои основы и охлаждение основы со скоростью ,, большей скорости охлаждени  затвердевшего расплава, отличающийс  Teiv,, что, с целью сниже

ни  энергозатрат и уменьшени  брака по трещинам, охлаждение основы ведут со скоростью, равной 1,01-2,91 средней скорости охлаждени  затвердевшего расплава

Цинк

Zn

30,0

2,91

Верхнее граничное значение

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения биметаллических заготовок с центральным отверстием для пар из черного'и цветного, преимущественно на основе меди, сплавов, включающий нанесение расплава цветного металла на твердую основу из черного сплава, затвердевание залитого расплава на поверхности твердой основы и охлаждение основы со скоростью, большей скорости охлаждения затвердевшего расплава, отличающийся тем, что, с целью снижения' энергозатрат и уменьшения брака по трещинам, охлаждение основы ведут со скоростью, равной 1,01-2,91 средней скорости охлаждения затвердевшего расплава.

   Тип металла на ободе p_z .10⁶1 °C при 20 °C Отношение Ρζ Ц*, Характеристика Цинк Zn 30,0 2,91 Верхнее граничное значение Алюминий Al 22,9 2,22 Железо Fe 11,3 1,10 Золото Au 14,15 1,37 Кальций Ca 25,0 2,42 Кобальт Co 12,0 1,16 Магний Mg 25,1 2,44 Медь Cu ' 16,7 1 ,62 Никель Ni 13,4 1,30 Олово Sn 21,0 2,04 Свинец Pb 28,3 2,75 Серебро Ag 19,49 1,88 Углеро- дистая сталь Ct 10,3-12,38 1,0-1,20 Низкоуглеродистая сталь · 10,6-2,40 1,03-1,21 Бронза (1 07) Бр 010Ф1 18,5 1,80 Латунь (10Z) 18,4 1,78 • Чугун (3% С) 10,4 1,01 Нижнее граничное значение -. _ _МаМИ, _ _ Я·.—.-» — — — . — ________