Способ центробежного литья биметаллических заготовок

Союз Советскик Социалнстнческик Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 010480 (21) 2901487/22-02 с присоединением заявки Мо 51 М )з В 22 Р 13/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 15,12.81. Бюллетень Йо 46 Дата опубликования описания 151281(71) Заявитель Институт проблем литья АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХЗАГОТОВОК Изобретение относится к литейному производству, в частности, к технологии центробежного литья получения биметаллических отливок.5Наиболее близким по техническому решению и по достигаемому результату к предлагаемому является способ центробежного литья биметаллическихзаготовок, включающий последовательную заливку различных по составу металлов под слоем флюса, имеющего температуру плавления ниже температуры плавления заливаемых металлов, Заливку очередного слоя металла осуществляют после охлаждения ранее залитого 15 металла до температуры ниже солидуса на 100-350 С. Флюс используется с плавлением на 100-150 С ниже температуры плавления заливаемых металлов 11.20 Недостатком данного способа является возникновение трещин, несплошностей, высоких напряжений в контактной зоне и, как следствие, недоста точная прочность сцепления двух слоев. К тому же, заливка второго слоя возможна после определенной выдержки, т.е. после образования корочки металла на поверхности, что ухудша ет возможность образования прочностного дуффузионного слоя.Цель изобретения - улучшение соединения между слоями сплавов на основе меди и железа.Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем заливку первого слоя металла и флюса с температурой плавления ниже температуры плавления заливаемого металла и заливку последующего слоя металла, после заливки 1/20-1/10 объема сплава на основе железа вводят стальные гарнулы в количестве 0,1-3 от веса заливаемого металла и оканчивают ввод гранул после заливки 1/2-2/3 объема металла. В предварительно вращающуюся изложницу заливают порцию жидкого сплава на основе меди и вводят Флюс. После заливки всего объема расплава и образования флюсовой корочки на внутренней поверхности производят заливку сплава на основе железа при температуре на 150-200 ОС выше температуры ликвидус сплава. В процессе заливки в определенный промежуток осуществляют ввод стальных гранул в струю расплава на основе железа.889271 Формула изобретения Составитель В.Васехин Редактор .Н.Воловик Техред А. Бабинец Корректор В.БутягаЗаказ 10844/23 Тираж 872 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Ж, Москва, Раушская наб.,д, 4/5 Филиал НПП "Патент",г. Ужгород , ул. Проектная, 4 Гранулы равномерно распределяются в расплаве на основе железа при формировании центробежного слоя расплава, контактирующего со слоем Флюса и металла на основе меди. За счет центробежных сил и разности удельных весов жидкого и твердого металла производят перемещение неполностью расплавившихся остатков гранул и границе раздела. Локальное распределение гранул по поверхности раздела способствует локальному вдавливанию1 О этих гранул в поверхность на основе меди, за счет чего существенно увеличивается прочность сцепления двух слоев. Начало ввода гранул осуществляется после заливки 1/20-1/10 объе ма сплава, так как более ранняя залйвка нетехнологична, она способствует образованию крупных корольков расплава, а более позднее начало в случае заливки мелких отливок снижа О ет эффективность действия гранул и увеличивает размеры вводимых гранул. Окончание ввода гранул осуществлястся после заполнения 1/2-2/3 объема расплава. Увеличение данного времени существенно снижает эффективность ввода, а уменьшение срока усложняет технологичЕский процесс ввода особенно для малогабаритных отливок.Увеличение колиества вводимых гранул менее 0,1 от веса заливаемого расплава малоэффективно, так как незначительно влияет на прочность сцепления. Увеличение количества,свыше 3 приводит к существенному захолаживанию расплава и снижению проч- ности слоя в целом.Предлагаемый способ центробежного литья биметаллических заготовок используется для изготовления червячных 40 колес редукторов г. Венец червяч,ного колеса изготовляется из бронзы ОФ 10-1, ступица изготавливается из чугуна марки СЧ 21-40. Выплавка бронзы производится в графитовом тигле индукцтонной печи ЛПЗ. Выплавка чугуна производится в индукционной печи МГП. Заливка бронзы производится в предварительно подогретую центробежную изложницу. Температура,заливки металла 1050 С. Щлак в изложницу вводится одновременно с заливкой бронзы. Вес бров ары 4,5 кг, толщинастенки отливки 20 мм, Вес чугуна15 кг По окончании заливки бронзыи ввода шлака заливается 1 кг чугуна,что составляет 1/15 от веса заливаемого металла, и вводится 0,225 кгстальных гранул, что составляет 1,5от веса заливаемого металла. Прекращается ввод гранул после заливки 9 кгметалла, что составляет 3/5 общегообъема. О-тальной металл залнваетсябез ввода дроби. Температура заливаемого чугуна 1350 С, Закристаллизовавшуюся биметаллическую заготовкуизвлекают из центробежной изложницы.По предлагаемому способу из однойплавки заливают 10 биметаллическихзаготовок,Исследование биметаллических деталей показывает, что их качествосоответствует техническим требованиямна биметаллические червячные колеса.Дефекты в контактной зоне отсутствуют.По предварительным расчетам ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого способа для червячных колес редуктора гсоставит 0,35-0,45 рубля на одной детализа счет улучшения соединения междуслоями и уменьшения брака по неспаями трещинам на 3-4. Способ центробежного литья биметаллических заготовок, включающийзаливку первого слоя металла и флюсас температурой плавления ниже температуры плавления заливаемого металлаи заливку последующего слоя металла,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения соединения междуслоями сплавов на основе меди и железа, после заливки 1/20-1/10 объемасплава на основе железа вводят стальные гранулы в количестве 0,1-3 отвеса заливаемого металла и оканчивают ввод гранул после заливки 1/2-2/3объема металла.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР4 358074, кл. В 22 0 13/00, 19 б 9.