Способ получения литья

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)5 В 22 С 9/04 (2 (2 (4 (3 (3 (3 (7 (7 (5 кл м ж ли

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

HEI GMCTl3O CCCP (Г СПАТЕНТ СССР) ) 4614509/02

) 12.07,89

) 23.08.93. Бюл. ¹ 31

) 89 03706

) 07.03,89

)FR

) Алюминиюм Пешинз (FR)

) Мишель Гара (FR)

) Заявка Японии № 59-166347, В 22 С 9/04, 1980, Патент Франции № 2559407, В 22 С 9/04, 1985, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЬЯ

Изобретение относится к способу литья аллических деталей с применением выания вспененного материала модели ст- . ки. Сущность способа состоит в том, I

1 !

) Изобретение относится к способам литья металлических деталей путем удален вспененного материала. в частности, из

tI а миния и его сплавов.

Цель изобретения — повышение качеств литья за счет предотвращения брака о ивок по газовым раковинам, металличес м пленам, а также улучшение плотности о ивки.

Сущность способа состоит в следующ . ПредварительнО изготавливают модел отливаемой детали из вспененного и ополистирола, Полученную модель разм ают в форме из сухого кварцевого песка б связующего. Расплавленный металл зал ают в форму. Когда металл полностью з естил модель и большая часть паров и г в удалена, на форму воздействуют газов давлением. Эта операция может быть р лизована путем помещения формы в ка,, Ы, 1836177 А3 чтобы прикладывать к форме газовое изостатическое возрастающее давление после ее заполнения с возрастающей скоростью такой, чтобы указанное давление быстро и временно создавало за счет потери давления через песок избыточное давление расплавленного металла на границе их раздела. Избыточное давление достигает величины между двумя пределами и затем уменьшается по мере того, как указанное давление возрастает, затем указанное давление поддерживается постоянным до полного затвердевания детали. Изобретение находит применение при Изготовлении деталей, в частности, из алюминиевых сплавов, которые имеют улучшенную плотность, на поверхности отсутствуют раковины и включения углерода. 1 табл. меру, которая может удерживать давление и которая соединена с источником газа под давлением.

Повышают газовое давление до изостатического состояния сразу после того, как заполнена форма металлом, или до того, как затвердевает не менее 40% металла. Величина давления принимается 0,5-1,5 МПа, скорость 0,003-0,3 МПа/с.

Избыточное давление принимается такой величины в указанном диапазоне и должно нарастать с такой скоростью, чтобы обеспечить удаление жидких и газообразных остатков и в то же время препятствовать их проникновению в металл.

Указанное давление удерживается постоянным до полного отвердевания и получения отливки. При принятии конкретной скорости повышения давления необходимо учитывать потерю давления через форму, 183б177 т.е. гранулометрический состав песка и глубину погружения модели в песок. Поэтому ее выбирают в зависимости от этих параметров и от способа получения избыточного давления в пределах 0,001-0,080 МПа, предпочтительно 0,002-0,010 МПа.

Избыточное давление достигается, по крайней мере, через 2 с после приложения давления к форме, в момент пропитываиия металла в том месте, где модель находится в контакте с песком. Поэтому избыточное давление поддерживается до полного затвердевания металла.

В жидком металле создают избыточное давление по отношению к пространству в песке позади пленки, которое достаточно, чтобы вызвать удаление жидких и газообразных остатков в песок и препятствовать их проникновению в металл.

Для устранения пропитывания песка металлом необходимо уменьшить, насколько это возможно, скорость нарастания давления, чтобы уменьшить по возможности это избыточное давление. Для избежания пропитывания и проникновения остатка в металл необходимо попасть в интервал избыточных давлений, приводящих к улучшению. В зависимости от грануломет" рического состава песка и глубины погружения модели за счет потери давления через песок избыточное давление расплавленного металла по отношению к песку (на уровне их раздела) достигает величины, заключен-" ной в двух пределах, и затем уменьшается по мере того, как указанное давление растет, и удерживает укаэанное давление постоянным до полного отвердевания.

Предпочтительно эта скорость находит-> ся в пределах 0,003-0,3 Mila/с и она тем меньше, чем больше толщина детали: все скорости, выходящие за эти пределы, вызывают преобладание того или иного недо. статка. .Эта скорость также должна учитывать потерю давления через форму, т.е. гранулометрический состав песка и глубину погружения модели в песок, Поэтому его выбирают в зависимости от этих параметров и от способа получения избыточного . давления в пределах 0,001-0,080 МПа, предпочтительно 0,002-0,010 МПа, Такое избыточное давление требуется только в критический период, который следует сразу же за заполнением детали; когда пленка насыщена продуктами, еще не пол5 иостью испарившимися. Предпочтительно, это избыточйое давление достигается, по крайней мере, через 2 с после приложения давления, в момент, когда явление пропитываиия наиболее значительное, 10 Предлагаемый способ был применен для отливки коллектора головки двигателя внутреннего сгорания при условиях, которые учитывают гранулометрический состав песка и глубину йогружения модели. Резуль"5 таты представлены в таблице.

В отлитых таким способом деталях было очень мало раковин и не было никакого внедрения углерода, что говорит об эффективностй предлагаемого изобретения.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что избыточное давление устанавливают от 0,001 до 0,080 МПа, 3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что избыточное давление устанавливают от 0,002 до 0,010 МПа.

4. Способ по и, 1, о т л и ч à ю шийся тем, что максимальное избыточное давление достигают менее чем за 2 с.

50 е

Формула изобретения

1. Способ получения литья преимущественно из алюминия и его сплавов, включа25 ющичг установку пенополи стироловой модели в контейнер с сыпучим огнеупорным материалом без связующего и заливку металла под газовым давлением, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

30 качества литья за счет предотвращения брака отливок по газовым раковинам, металли-, ческим пленам, а также улучшения плотности отливки, сразу после заполнения формы металлом и до того; как затвердевает не менее 40 металла, повышают газовое. давление до изостатического состояния в . диапазоне от 0,5 до 1,5 МПа со скоростью от

0,003 до 0,3 МПа/с и поддерживают избыточное давление в жидком металле на гра40 нице с сыпучим огнеупорным материалом до полнрго затвердеваиия металла.

1836177

П иложение авления

Показатели с момента заполнения при степ затвердев

35 с момента заполнения

Коллектор Головка

48 48

60 240

4 8

Голов

100

240

8 ип детали ранулометрии песка (AFS)* ,3т. лительность затвердевания, с олщина детали, мм лительность подьема давления между и0,8МПа, с корость роста давления, МПа/с аксималЬное b, Р, МПа У лубйна погружения модели, мм ремя для получения максимального изыточного давления, с

0,01

0,003

450

46

0,017

0,О46

450

12

0,066

0,098 ,. 250

0,6

0,9

*AFS — международный йринятый американский стандарт гранулометрического состава, Составитель И. Куницкая

Техред M.Ìîðãeí1"àë Корректор Я. Пилипенко

Редактор А. Письман

Заказ 2995 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101