SU473339A3 - Способ изготовлени отливок литьем под давлением - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейному .производству , в частности « технологии лить  лод давлением.

Известно, что цилиндры или корпуса дл  поршней двигателей внутреннего сгорани  изготовл ют литьем под давлением, причем, например , на алюминиевый цилиндр или корпус нанос т износостойкий слой металла с температурой плавлени , значительно большей температуры плавлени  алюмини  и очень высоким соор-отивлением износу. Дл  иЗНОсостойкого сло  примен ют нержавеющую сталь или другие сплавы железа, толщина покрыти  - от 0,4 до 0,6 мм. Однако возможно наносить « более толстые Покрыти .

Согласно известному способу нанос т жидкий металл посредством распылител  или другим путем на стержень, причем металл имеет более высокую температуру плавлени , чем цилвндр или корпус, который изготовл ют литьем лод давлением.

Стержень с покрытием вставл ют потом в мащину дл  лить  под давлением и вокруг него под высоким давлением заливают алюминий или другой металл с более низкой темоературой Плавлени . При выгрузке готовой отливкн из машины стержень отдел етс  от изготовленного корпуса благодар  разному расщирению , вследствие чего получают корпус с покрытием без сужени , с очень точными размерами н высокой чистотой поверхности, который следует только дополнительно хонинговать с его внутренней стороны дл  получени  гладкой, износостойкой поверхности точных размеров, необходимой дл  двигателей внутреннего сгорани . Покрытие из сплавов железа хот  во м.ногих случа х приме1)ени  достаточр.о, но в современных цилиндрах и корпусах на сплав железа нанос т слой твердого снлава, например хрома, методом плакировани .

Кроме того, нзвестно нанесение сло  карбида вольфрама непосредственно на внутреннюю , подверженную нзносу повер.хцость цилин .чра или корпуса двигател  после того, как цплнндр или iKopnyc был отлит н соответственно обработан, хот  достигнуть хорошего сценлени  такого сло  карбида вольфрама с обработашюй алюминиевой отливкой крайне трудно .

Известный метод неэкономичен.

Иель изобретени  - повышение прочности сценлени  сло  твердого сплава с отливкой и уменьшение толщины сло  твердого снлава.

Это достигаетс  тем, что нанос т то:нкий слой из такого твердого материала, как, нанрнмер , карбид вольфрама или карбид титана на стержень, затем на первый слой твердого материала нанос т второй, более толстый ноддержнваюпип слой металла, например стали, причем второй слои сцепл етс  с iiepiBbiM слоем благодар  шероховатости поверхности , аюсле чего стержснв ввод т в машину дл  лить  иод давлеиисм и цилиидр или кори}С отливают иод давлением вокруг стержн , а затем после затвердева-ни  материала стержень отдел етс  от покрыти  из твердого силава.

покрытие ирилииает к материалу отливКи олагодар  сцеплению литейного материала с шероховатой наружной иоверх1иостью ноддерживаюн его сло . Сцеиление поддерживающего сло  с материалом отливкп достаточно прочно.

На фиг. 1 схематично изображен стержень, нримен емый при изготовлении кор:нуса дл  ротационного двигател  внутреннего сгорани ; на фиг. 2 - нанесение второго сло , ноддерживающего первый слой; на фиг. 3-схематичио показано раеиоложение стержи  в (рорме машины дл  лить  лад давлением, нричем стержень снабжен двум  указанными покрыти ми; на фиг. 4 - готова  отливка, из которой извлечен стержень, нричем нокрыти  остались на отлив ке; иа фиг. о - разрез до 1на фиг. 4.

Стержень 1, не имеющий сужени , чтобы свести до минимума необходимую окончательную обработку литого корпуса, закреплеи например, па токарном станке, а вблизи стержи  расиоложен распылитель 2 дл  «aaieceни  па вращающийс  стерл.ень 1 сло  3 твердого материала, например, карбида вольфрама , карбида кремни , карбида бора, карбида титана, карбида хрома или боридо1В, обычно вместе с таким св зующим металлом, 1как кобальт , никель или т. н. Кроме того, слой 3 может состо ть из керамического материала, например, двуокиси циркони , окиси алюмипи , которые можно наносить без св зующего металла, или из сплава или чистого металла , (Например хрома или молибдена.

Дл  разных карбидов, боридов или других материалов употребл етс  общее название «т.вердый сплав, иричем этот термин охватывает карбиды и бориды как таковые, а такж .е их раснределепные в зернистом виде в св зующем металле, например в никеле, формы . Слой 3 можно тшлучить, .например, нанесением «а стержень распылителем 2 смеси из карбида вольфрама и алюминита никел . Толш ,ина сло  твердого сплава составл ет, приблизительно , от 0,075 до 0,5 ММ, или от 0,12 до 0,38 мм. Можно сделать и более толстые покрыти , одпако из соображепий экономи нести Примен ют как можно |более тонкое, требующее наименьшей мащипиой обработки. Слои твердого сплава лрилвпает довольно хорошо :К стержию 1, но не соедин етс  с «им. iipH желании иеред нанесением путем распылепн  сло  твердого сплава иа стержень 1 может быть нанесен раствор пли дисперси  раздел ющего средства, например, извести или бикарбоната натри . НО предпочтительно на стержень сначала нанос т тонкий разделительный слой более м гкого материала, напрИМер , железа и.чи цветаюго металла п.чи сплава. Этот разделительный слой .может состо ть , например, из железа, алюмини , цинка , олова или силава из них и может быть нанесен раснылителем с газовым или электрическим обогревом. Подобный разделительный слой имеет меньщую склонность сцепл тьс  со стержпем, чем слой твердого сплава. Тол1Г| ,ина этого разделительного сло  может составл ть от 0,25 до 0,075 ММ, но обеспечивает хорощее отделение от стержп .

На стержень, покрытый слоем 3 твердого оплаВа, вторым распылителем 4 папос т более толстый слой 5 другого материала, например стали из хромово-железиого сплава, .лой о имеет иредиочтительно толщину пор дка 0,25-1,65 мм или 0,38-1,5 мм. Наружна  сторона Нанесенного распылителем сло  3 твердого силава груба  и пориста  и слой 5 стали, наносимый на слой 3 распылителем 4, сцепл етс  со слоем 3 твердого онлава , проника  в трещины и углублени  в наружной поверхности последнего. Грубую и пористую поверхность имеет и сам слой 5. Распылитель может обычным образом обогреватьс  газом или электрическим тОКОм.

Стержень 1, на который распылением нанесено два сло  3 и 5, вставл ют потом в форму 6 машины дл  лить  ПОд давлением (фиг. 3). Форма 6 имеет нолость, окружающую стержень 1. Затем металл дл  иготовл емого корпуса заливают в полость формы 6 при нормальных рабочих давлени х, которые могут составл ть, например, от 140 до 1100 КГ/СМ. В результате высокого давлени  заливки металл дл  отливки входит в трещины и углублени  грубой, пористой наружной поверхности сло  5. После затвердевани  отливку Извлекают вместе со стержнем 1 из формы 6. Сцепление заливаемого металла (предпочтительно алюмини ) со слоем 5 проЧИее сценлени  сло  3 твердого сплава со стержнем 1. Таким образом, слои 3 и 5, когда стержень 1 извлекаетс  из отливки, например благодар  разному расщирению, остаютс  сценленными с отливкой и отдел ютс  от стержн , но если пытаютс  отделить стержень срезающими усили ми, то это может при1вести к Повреждению сло .

На фиг. 5 показан относительно тонкий внутренний слой 3 твердого сплава и более толстый в сравнении с Ним поддерживающий слой 5 спла-ва железа, соединенный со слоем твердого сплава по граничной поверхности 7, нричем два сло  вход т один в другой. Алюминий , т. е. металл отливки в зоне 8, входит в поддерживающий слой 5. Соединение между собой отдельных слоев в З01нах 7 и 8  вл етс  следствием оцеплени  материала одного сло  с материалом другого сло  или других слоев благодар  тому, что поверхности грубы, шероховаты и пористы. Однако, повидимому , нет хИМИческой св зи.