Способ изготовления биметаллических отливок

О П И С А Н И Е (, 569 з 84ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеских республикосудврственный комет Совета Министров ССС оо делам иэооретенийи открытий(43) Опубликовано 25.08.77 Бюллетень31 (53) У (4 б) Дата опубликования описания 30.08.77 К 621.74.046(088.8)(72) Авторы изобретен рецквя, Ю. В. Зм В. А. Лютку 71) Заявитель ПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОТЛИВО и фе Изобретение относится к литейному роизводсгву, в частности к изготовлению отливок с уплотнительными элементами.Известен способ изготовления литых изделий с уплотнительными элементами, выпол пенными с выступами, например звпорных,. органов трубопроводной арматуры, путем их заливки расплавленным материалом, заключающийся в том, что расплавленный материал подают непосредственно на выступ щ уплогнитепьного элемента. При атом длина выступа должна быть в 4,5 раза больще его основания, а заливаемый материал доводят до температуры, равной ипи превышающей температуру плавления поверхностного слоя б выступов уппотни тельного элемента. Толщи- . на стенки отливки в месте крепления уплотнитепьного элемента выбирается не менее двух длин его выступа ) 1.К недостаткам этого способа следует 20 отнести следующее: при температуре заливки корпуса, равной температуре плавления выступа уппотнительного элемента, атот острый выступ может служить концентратором напряжений при эксплуатации, 25 что обычно вызывает образование трещинв стенке отливки, Перегрев же заливаемого материала влечет за собой увеличение окисленности и газонвсыщенности, что приводит к увеличению количества питейных декгов в отливке. Укаэанные недостатки не позволяют обеспечить герметичность отлив- ки и гарантировать длительную работоспособность и надежность изделия в условиях его работы под действием виброударных нагрузок, г.е. условиях, при которых обычно эксплуатируется трубопроводная арматура судовых систем.Известен также способ изготовления биметаллических отливок в частности, сосудов и труб, с использованием армирующего элемента,изготовленного, из титана, Способ предусматривает использование стержня, который изготавливают или облицовывают тонколистовым защитным материалом: титаном, танталом или цирконием и уст,навпивают в форму перед заливкой ее металлом. В про- цессе эагвердевания основного металла иэделия происходит его соединение с оболочкой ,стержня и образование биметаллической отливки, Запиваем материалом при этомвыбирается чугун 2.Однако указанный спссоб не позвопяегполучить соединение с удовдетворитепьнойработоспособностью таких разнородных магериапов как "сплав на основе титана -сплав на основе меди ипи железа".Как известно, при непосредственном соединении указанных разнородных материадовна границе их раздела протекают превращения, завершающиеся эвектическими, Реакциями с образованием хрупких ингерметаппических фаэ раздичного химического состава,Прочностные и пластические свойства такихсоединений весьма низки,15Цепь изобретения - увеличение коррозионно-эрозионной стойкости отдивок ддя повышения их работоспособности,Это достигается тем, что предварительнона уппотнитепьный элемент наносят спой защитного покрытия металла иэ ряда: цирконий ниобий, ванадий, молибден, тантал.Уппотнитедьный эдеменг выполняют из сплавана основе титана. На его поверхность доступным способом, например наппавкой, нанбсят заградительный сдай металла, имекьщий неограниченную растворимость с титанами и не образующий интерметаддическихсоединений с основой заливаемого материала изделия, например, ванадий, затем уппот- Онитепьный элемент устанавливают на стержень питецной формы при его изготовлениии запивают сплавом на основе меди идижелеза,В качестве материалов дпя заливки мс гут использоваться бронзы, латуни и чугун,Защитное покрытие нанесенное предваритедьно на поверхность уппотнитедьного эдеменга, контактирующего с жидким метапдом, за счет того, что оно обдадаег о неограниченной растворимостью с титаном, и, как правило не образует ингермегадпических соединений с основой эадиваемого материала, обеспечивает диффузионное соединение, обладающее удовлетворительным уровнем пластических и прочностных свойств.П р и м е р. Корпус кпапана запивают бронзой, при этом уппогнитедьные эпементы (седла) из титанового сплава в видеколец предварительно покрывают по поверхности спдавпения слоем ванадия толщиной0,4-0,8 мм при помощи наппавки, Послезаливки, обрубки и очистки в дробеструйнойкамере огдивки корпуса проходят испытанияна гидроппогность при давдении 50 ати.После механической обработки дитые издедияв составе клапанов подвергают испытаниямна герметичность, работоспособность и виброударостойкость по первому классу в со-,ответствии с действующими нормами. Перечисленные испытания изделия выдержали.Исспедование макрошпифа продольного раз-.реза корпуса изготовленного предлагаемым,способом, показало отсутствие дефектов взоне спдавпения уппогнитедьного элементас основным металлом корпуса.Использование способа в промышленностипри некотором увеличении стоимости издедий значитедьно повысит ик работоспособность и обеспечит срок службы в 3-4 разабольший, чем у изделий уппогнигедьный элемент которых выполнен не из сплава на ос-нове титана,Формула изобретенияСпособ изгоговдения биметаллических отливок, преимущественно запорных частей трубопроводной арматуры с уппотнитепьны, ми элементами, включающий размещение в питейной форме уппотнитедьного эпеменга из спдава на основе титана и заливку в нее распдавденного металла, о т и и ч а ю - щ и й с я тем, что, с цедью увеличения корроэионно-эрозионной стойкости отдивок дпя повышения их работоспособности, предварительно на упдотнигедьный элемент наносят слой защитного покрытия метадда иэ ряда: цирконий, ниобий, ванадиймопибден тантал.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидегепьство СССР252025, кп, Т 16 К 27/00, 01.04.68.2, Патен Англии1256069, кп. В ЗГ 1971, Составитепь Т. КоролеваРедактор Л, Лашкова Техред 3, Фанта. Корректор С. ЮдченкоЗаказ 2897/5 Тираж 995 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4