Способ литья алюминия и его сплавов

 

Изобретение относится к способу отливки металлических деталей из алюминия и его сплавов по газифицируемым моделям. Сущность способа заключается в следующем: пенополистироловую модель устанавливают в контейнер с сыпучим огнеупорным материалом, заливают форму металлом под газовым давлением и после заполнения ее металлом, не превышающим 40% по массе, увеличивают затем газовое давление до 5...10 МПа. Максимальное давление принимают после затвердевания 90% металла по. весу. Реализация способа позволит улучшить механические характеристики, в частности усталостную прочность. 1 табл., 1 э.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТ80 СССP (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4742535/02 (22) 29.11.89 (46) 30.05.93. Бюл. N. 20 (31) 8911943 (32) 07,09.89 (33) FR (71) Алюминиюм Пешинэ (FR) (72) Мишель Гара (FR) (56) Заявка Японии М 55-97843, кл. В 22

С 9/04, 1980.

Патент Франции по заявке М

4203752/00, кл. В 22 С 9/04, 1987. (54) СПОСОБ ЛИТЬЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО

СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к способу отливки металлических деталей из алюминия и

Изобретение относится к улучшению сйособа литья металлических деталей мето дом-утрачивания вспененного материала и под давлением, в частности иэ алюминия и его сплавов.

Цель изобретения — повышение механических свойств отливок.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Модель из вспененного органического материала погружают в форму, полученную из сухого кварцевого песка. не содержащего никакого связующего.

Для заполнения формы металлом ее помещают в герметичную камеру. которая оборудована одним или несколькими трубами.

„„Я3„„ 1819185 А3 (я)ю В 22 С 9/04: В 22 О 18/00 его сплавов по гаэифицируемым моделям.

Сущность способа заключается в следующем: пенополистироловую модель устанавливают в контейнер с сыпучим огнеупорным материалом, заливают форму металлом под газовым давлением и после заполнения ее металлом, не превышающим 40 g по массе, увеличивают затем газовое давление до

5...10 МПа, Максимальное давление принимают после затвердевания 90 металла по. весу. Реализация способа позволит улучшить механические характеристики, в частности усталостную прочность. 1 табл., 1 э и. ф-лы, распределенными соответственно на стенках и подсоединенными к источнику газового давления. Форму заполняют расплавленным металлом, в частности, алюминием и его сплавами, который замещают вспененный материал, при этом одновременно на форму и на металл прилагают изостатическое газовое давление, которое возрастает до величины в пределах от 5,0 до

10 МПа. При давлении большем 5.0 Mila эффект разливки жидкого металла постепенно заменяется эффектом горячей деформации решетки уже затвердевшего металла, зто явление становится преобладающим, а затем исключительным, когда степень эатвердевания достигнет от 50 до 70-",ь в зависимости от типа отливаемого изделия.

1819185 укаэанный диапазон давления применяется предпочтительно перед тем, как количество отвержденного металла достигнет

40% по весу, так чтобы оно могло действовать на заливаемый металл, Предпочтительно также, чтобы максимальная величина отвержденного металла не превысило 90, чтобы можно было полностью использовать эффект деформации.

Таким образом, применение высокого давления реализует в некотором роде изостатическую ковку, применяемую из всей поверхности отливаемой детали.

Пример. Полые цилиндрические детали с внешним диаметром 45 мм, с толщиной стенок 4 мм, имеющие смежные ребра и выступы размером 20 х 20 х 80 мм, отливались в соответствии с изобретением, т.е, внутри камеры, в которой находилась форма, и точно перед началом отвердевания, создавалось газовое изостатическое давление, равное соответственно атмосферному от 5 МПа до 10 МПа, Эти детали изготовлялись из двух типов сплавов с высокими механическими характеристиками: — А-S7GO3 с составом, мас. : Fe 0,20; Sl

6.5-7,5; СиО 20; Zn 0,10; Mg 0,25-0,40; Мп

О, lO, Nl 0,05; РЬ 0,05; Sn 0,05; Tl 0,05-0,20; остальное Fl.

-А-U5GT следующего состава мас. ; Fe

0,35; Sl 0,20; Со 4,20-5,00; Zn 0,10; Mg 0,150,35; Мп 0,10; Ni 0,05; РЬ 0,05; Sn 0,05; Ti

0,05-0,30; остальное Al.

Механические испытания, проведенные после термической обработки по стандарту У23 или А-S7G 03 и Ч24 для A-U5GT, позволили определить следующие характеристики в зависимости от прилагаемого давления; — В А-57GOÇ, коэффициент качества R в

МПа, он соответствует формуле G = R + 150

1оо А, где R — прочность в МПА и А — удлинение в, одновременно в толстых и тонких участках деталей. — В А-U5G1 предел упругости LF в МПа, прочность R в МПа и удлинение А в, тоже одновременно в толстых и тонких участках. (результаты испытаний приведены в таблице), Кроме того, для каждого сплава и для каждой величины приложенного давления

15 была измерена усталостная прочность F в

МПа на основе испытаний вращательного изгиба на образце, обработанном в течение

107 циклов, по методу лестничной клетки. F одновременно подходит для толстых и тонких.участков, так как этот параметр не зависит от скорости затвердевания, а зависит от пористости и следовательно, от приложенного давления.

Формула изобретения

1. Способ литья алюминия и его сплавов, включающий установку пенополистироловой модели в контейнер с сыпучим огнеупорным материалом без связующего, заливку форм металлом под газовым давлением, которое начинают поднимать после кристаллизации металла не менее 40 по массе, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств отливок, газовое давление увеличивают до величины

35 в пределах 5-10 МПа, 2. Способпоп, 1,отлича ющийся тем, что максимальную величину газового давления устанавливают после эатвердевания 90 металла по массе.