Способ определения податливости стержневых и формовочных смесей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

0% 01) (59 4 С 01 И 3/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ы, Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ $li ä,.; ! (21) 4142463/31-02 (22) f О. 07. 86 (46) 23.06.88. Бюл. и 23 (71) Муромский филиал Владимирского политехнического института (72) Г.Ф.Селихов, P.I.Блурцян и М.Г.Залазинский (53) 621.742.42.08 (088.8) (56) Валисовский И.В., Медведев Я.И,.

Технологические испытания формовочных материалов. — М.: Машиностроение, 1973, с.258 и 259, рис.149.

Балинский В.В. и др. Проба на податливость. — Литейное производство, 1975, У 12, с. 17, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДАТЛИВОСТИ

СТЕРЖНЕВЫХ ИЛИ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам технологического контроля при определении физико-механических свойств стержневых или формовочных смесей при высоких температурах.

Цель изобретения - упрощение определения податливости и обеспечение оценки склонности литой пробы к короблению за счет развития в ней внутренних напряжений. Способ определения податливости по изобретению, включающий изготовление литой кольцеобразной технологической пробы, внутреннюю полость которой выполняют из испытуемой стержневой или формовочной смеси, заключается в раэреэке литой пробы по образующей с последующим определением податливости путем измерения разности между наружными диаметрами технологической пробы до и после ее разрезки. Параметр разности диаметров характеризует величину технологических остаточных напряжения в литой пробе, которые определяют возможность образования в отливке таких распространенных дефектов, как горячие трешины и коробление. При варьировании составов сплавов и смесей склонность к короблению может быть оценена количественно. Кроме того, способ по изобретению позволяет значительно упростить определение, т.к. не требует применения специальных устройств и источников питания.

1 ил., 1 табл.

1404883

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам технологического контроля при определении физико-механических свойств

5 стержневых и формовочных смесей при высоких температурах.

Цель изобретения — упрощение определения податливости и обеспечение

I оценки склонности литой пробы к 10 короблению за счет развития в ней внутренних напряжений.

На чертеже показана кольцеообразная отливка, Способ определения податливости стержневых или формовочных смесей заключается в следующем.

Кольцеобразную отливку, высоту

h и толщину В которой выбирают в зависимости от реальных требований производства, изготовляют в опоке.

Внутренняя полость отливки выполняется образцом из испьп уемой смеси, например стандартным цилиндрическим образцом с диаметром и высотой 50 ми.

Податливость формовочной и стержневой смесей определяется технологическими остаточными напряжениями, возникающими в отливках в процессе их кристаллизации. Напряжения, возникающие в отливке, оценивают по величине изменения диаметра кольцеобразной отливке hD до и после разрезки кольца по образующей

hD=D -О, где D — - наружный диаметр кольцеобразной отливки, измеренный с точностью до сотык долей

40 миллиметра;

D - наружный диаметр отливки, измеренный после разрезки кольца по образующей.

Параметр оценки податливости смесей путем определения изменения

45 диаметра кольцеобразной отливки до и после разрезки по образующей в

I виде АЭ = D — D принимается в связи с тем, что он в конечном итоге является основным фактором в определении внутренних остаточных напряжений 5

Я +

Е 12r

21 Z +r

55 где Q - напряжения, удаляемые в исследуемой кольцевой отливки после разрезки кольца по образующей, эквивалентные обратным остаточным;

Š— модуль упругости материала кольцевой отливки, MIIa

Ы вЂ” коэффициент поперечной жесткости, учитывающей исключение искривления стенок кольца в осевой плоскости где

r постоянная Пуассона; радиус кривизны средней окружности кольца, мм; расстояние от .средней окружности до рассматриваемого волокна, мм, 5 †.— а юа

Из приведенных данных следует, что между составом формовочной смеси (глиносодержанием) и изменением диаметра кольцеобразной втулки, внутренняя полость которой выполнена образцом из испытуемой смеси, существует зависимость (близкая к линейной), что является результатом влияния податливости смеси на техгде о - толщина стенки кольца, мм;

hD — изменение диаметра после разрезки кольцевой отливки мм (увеличение диаметра кольца условно принято положительным).

Как видно из формулы расчета напряжений, при всех составляющих этой зависимости только величина фП является переменной остальные составляющие формулы для определенного сплава и размеры кольцевой пробы являются постоянными величинами, Конфигурация отливки в виде кольца существенно снижает силы трения отливки о стенки формы и повьппает тем самым точность измерений величины напряжений в отливке. Кроме того, кольцеобразная отливка позволяет осуществить всестороннее воздействие залитого металла на испытуемый образец смеси, что моделирует реальные условия испытания 4

В таблице расчет Я сделан для поверхностного слоя кольцеобразной отливки из алюминиевого сплава, в качестве стержневой смеси использует-, ся песчано-глинистая.

1», км

G, ИПа (расчетная) кольца, мм

Глина Песок Вода до разрез- после раз ки резки

3 140488 нологические напряжения, возникаюа(ие

1 в отливке ввиду сопротивления формы.

Таким образом, предлагаемый способ дает однозначную оценку податливости

5 смесеи, отражая как качественную, так и количественную оценку показателя податливости смесей, так как именно изменение диаметра кольца после разрезки его по образующей характеризует величину технологических остаточных напряжений, которые связаны с деформацией литейной формы, определяет возможность образования в отливках таких распространенных дефектов, как горячие трещины и коробление.

Внутренние. остаточные напряжения, образовавшиеся в результате низкой податливости смесей, помимо горячих трещин, если величина их не критическая, могут оказывать влияние на коробление отливок, предлагаемый способ позволяет количественно оце- 25 нить склонность к короблению пробы при варьировании составов сплавов ,и смесей. Кроме того, способ не требует применения специальных устройств, приспособлений, источников питания и других конструкций, связан«1

Состав смеси, мас.ч Диаметр

4 ных между собой в единой установке и измеряющих величину деформации образца испытуемой смеси и величину напряжений в отливке в процессах ее кристаллизации и охлаждения, что значительно упрощает и повышает точность оценки податливости смеси.

Формула изобр ет ения

Способ определения податливости стержневых или формовочных смесей, включающий предварительное изготовление литой кольцеобразной технологической пробы, внутреннюю полость которой выполняют из испытуемой стержневой или формовочной смеси, отличающийся тем, что, с целью упрощения определения податливости и обеспечения оценки склонности литой пробы к короблению за счет развития в ней внутренних напряжений, осуществляют разрезку литой кольцеобразной технологической пробы по образующей и определяют податливость испытуемой стержневой или формовочной смеси путем измерения разности между наружными диаметрами технологической пробы после и до ее разрезки.

95 6

7,5 93,5 6

10 90 6

59,38

59,17

59,20

59 ° 34 40 +12ь3

59,22 +50 -15,4

59,35 +150 -46,2

1404883

Составитель С.Тепляков

Техред М.Дидык

Корректор А.Обручар

Редактор И.Шулла

Заказ 3094/45

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4