SU1570849A1

SU1570849A1 - Способ изготовлени пористых вставок дл композиционных отливок

Info

Publication number: SU1570849A1
Application number: SU864142862A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Акименко; Галина Александровна Рудакова; Игорь Владимирович Малич; Александр Анатольевич Акименко
Original assignee: Украинский заочный политехнический институт им.И.З.Соколова
Priority date: 1986-09-08
Filing date: 1986-09-08
Publication date: 1990-06-15

Abstract

Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к изготовлению пористых вставок дл композиционных отливок с износостойкими рабочими поверхност ми, например штампов. Целью изобретени вл етс уменьшение расслоени композиционной отливки за счет увеличени прочности св зи вставки и отливки. Способ осуществл етс следующим образом. Готов т три смеси из порошков окиси алюмини , 10-15 об.% азотнокислого алюмини и древесных опилок в количестве 60,70 и 80 об.%. В смесь ввод т парафин в количестве 45-50 об.% от шихты. В гор чем виде в керамической форме формуют три сло таким образом, что содержание древесных опилок убывает в сторону рабочей поверхности. Затем провод т термообработку дл возгонки парафина из формы и выгорани древесных опилок, разогретую керамическую форму со вставкой заливают расплавленным металлом.

Description

Изобретение относитс к порошковой металлургии , в частности к изготовлению пористых вставок дл композиционных отливок с износостойкими рабочими поверхност ми , например штампов.

Цель изобретени - уменьшение расслоени композиционной отливки за счет увеличени прочности св зи вставки и отливки.

Способ изготовлени пористых вставок дл композиционных отливок включает приготовление порошковой пластифицированной смеси, включающей окись алюмини , азотнокислого алюмини и парафина, в которую ввод т пустотообразующие элементы, в качестве которых используют древесные опилки . Формование вставки провод т послойно, так чтобы содержание древесных опилок уменьшалось с 80 до 50% в сторону рабочей поверхности, причем термическую обработку провод т в керамической форме. Разогретую керамическую форму со вставкой заливают расплавом.

Веро тность расслоени композиционной отливки уменьшаетс за счет создани переменной пористости вставки, возрастающей в сторону основы отливки. Если бы вставка (пориста заготовка) имела одинаковую пористость по сечению, то площадь св зи основы штампа с пропитанным (в поры вставки) слоем металла была бы на 20% меньше.

Изобретение иллюстрируетс следующими примерами.

Пример 1. Изготовление пористых вставок дл (композиционных) отливок штампов .

Порошковую пластифицированную смесь готов т из порошка окиси алюмини (с набором частиц по размерам 0,5-1, 0,1-0,3 и 0,01-0,03 мм, 50, 30 и 20% соответСЛ

J

о

00 Јь QD

ственно), смешанного с 10-15 об. % окис- лообразующей при обжиге соли, например азотно-кислого алюмини . Затем берут 60 об. % от порошка АЬОз и азотнокислого алюмини древесных опилок и смешивают опилки с парафином. Количество парафина составл ет 45-50 об.% от порошка окиси алюмини , азотно-кислого алюмини и древесных опилок. Все компоненты тщательно вымешивают, например, в шароТермообработку вставки (керамической формы) провод т нагрева со скоростью 10-20 град/ч до 200°С, 30-40 град/ч до 570-600°С и 100 град/ч до 900-1000°С. Разогретую керамическую форму со вставкой заливают расплавом (Т 1600°С) дл получени штампа, например стали.

Пример 2. Изготовление вставок дл рас- предвалов.

Готов т смесь порошка окиси алюмини

вой мельнице с подогревом до 50-60°С Ю аналогично примеру 1, берут такое же коли- в течение 1-2 ч и в гор чем виде фор-чество парафина, только закладывают (дают ) дл различных слоев вставки различное количество древесных опилок (с разме20

мируют (на керамической литейной форме) слой толщиной 2-2,5 мм дл получени пористой вставки. Второй слой готов т из тех же компонентов, но используют 70 об. % 15 древесной стружки и такую массу (смесь) накладывают на первый слой, толщина второго сло 2-3,0 мм. После этого готов т смесь дл формовани третьего сло вставки (толщина 3-3,5 мм), использу 80 об. % древесных опилок, а остальные компоненты примен ют также. Размер дерев нных опилок составл ет 1 -1,5 мм. Слой вставки (сырой) повтор ет геометрию рабочей поверхности штампа. Отформованные вставки на поверхности керамической формы подвергают 25 термообработке, Совмещенной с термообработкой (разогревом) керамической формы. В процессе термообработки вставки совместно с керамической формой происходит поглощение парафина (пластификатора) керамической формой (вместо засыпки по прототипу ), возгонка парафина из формы и выгорание пустообразующих элементов (древесных опилок), на месте которых остаютс открытые поры. В процессе термообработки вставки (и формы) во вставке образуетс спеченна керамическа слаба св зь между частицами порошка окиси алюмини и открыта пористость, убывающа от 70 до 50 об %, на рабочей поверхности вставки.

30

35

ром частиц опилок 0,8-1,0 мм), а именно: дл первого сло - 50 об. %, дл второго - 60 об. %, дл третьего - 70 об. %. Толщина сырых слоев составл ет 1,2- 1.4, 1,4-1,6, 1,6-1,8 мм соответственно. После термообработки, котора проводитс по режиму примера 1, пористость (технологическа , т. е. открыта пригодна дл пропитки) составл ет 40, 50, 60 об. % соответственно.

Claims

Формула изобретени

Способ изготовлени пористых вставок дл композиционных отливок, преимущественно на основе оксида алюмини , включающий приготовление шихты, формование вставки, спекание и пропитку, отличающийс тем, что, с целью уменьшени расслоени композиционной отливки за счет увеличени прочности св зи вставки и отливки, в качестве шихты используют смесь оксида алюмини , азотно-кислого алюмини , парафина и древесных опилок, формование вставки провод т послойно, причем содержание древесных опилок в сло х уменьшаетс послойно с 80 до 50% в сторону рабочей поверхности, причем спекание провод т в керамической форме.

Термообработку вставки (керамической формы) провод т нагрева со скоростью 10-20 град/ч до 200°С, 30-40 град/ч до 570-600°С и 100 град/ч до 900-1000°С. Разогретую керамическую форму со вставкой заливают расплавом (Т 1600°С) дл получени штампа, например стали.

Пример
2. Изготовление вставок дл рас- предвалов.

Готов т смесь порошка окиси алюмини

аналогично примеру 1, берут такое же коли- чество парафина, только закладывают (дают ) дл различных слоев вставки различное количество древесных опилок (с разме0

5

0

5

ром частиц опилок 0,8-1,0 мм), а именно: дл первого сло - 50 об. %, дл второго - 60 об. %, дл третьего - 70 об. %. Толщина сырых слоев составл ет 1,2- 1.4, 1,4-1,6, 1,6-1,8 мм соответственно. После термообработки, котора проводитс по режиму примера 1, пористость (технологическа , т. е. открыта пригодна дл пропитки) составл ет 40, 50, 60 об. % соответственно.

Формула изобретени

Способ изготовлени пористых вставок дл композиционных отливок, преимущественно на основе оксида алюмини , включающий приготовление шихты, формование вставки, спекание и пропитку, отличающийс тем, что, с целью уменьшени расслоени композиционной отливки за счет увеличени прочности св зи вставки и отливки, в качестве шихты используют смесь оксида алюмини , азотно-кислого алюмини , парафина и древесных опилок, формование вставки провод т послойно, причем содержание древесных опилок в сло х уменьшаетс послойно с 80 до 50% в сторону рабочей поверхности, причем спекание провод т в керамической форме.