Способ литья под давлением

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН З(,Ю С 22 0 1 ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН и ЕТЕЛЬС К АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЦ 1 Й КОМИТЕТ СССР 1(21) 3375177/22-02(71) Владимирский политехнический институт(53) 62174043.2(088.,8 ) (56). 1, Белов, В.М. Освоение технологии литья под давлением стали. М., фЛитейное производствоф, 1978, В 4, с, 28.-302. Авторское свидетельство СССР В 495147,кл, В 22 0 15/00, 197 б. (54) (57 ) СПОСОБ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ отливок иэ сплавов, имеющих Фазовые превращения, включающий введение, расплавленного металла в полость Формй, охлаждение отлйвок до температуры ниже температуры солидуса,.8( 1027275 А.раскрытие формы и создание регулируемого воздушного зазора междуотливкой и полостью формы, выдержотливки в,форме при созданном зазоре, закрытие формы, охлаждениеотливки до температуры выбивки иудаление отливки из формь 1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью снижения коробления отливоки повышения стойкости форм, формураскрывают после охлаждения отливки на 30-50 градусов ниже температуры солидуса, закрывают при темпратуре отливки на 10-20 градусоввыше температуры начала фазовыхпревращений, а удаляют отливку. иэформы после охлаждения отливки дотемпературы на 5-10 градусов нижетемпературы окончания фазовыхпревращений в сплаве.1027275 530 35 40 Металл с температурой, превышающей температуру его плавления на60 градусов, заливают в камеру прессования, нагретую до температурыб 73 К (400 еС ), запрессовывают егочерез литник под давлением 200 МПав полость Формы, выдерживают отливку в закрытой форме до тех пор, .пока металл отливки не охладитсядо температуры на 30 градусов нижетемпературы солидуса, форму раскрывают, отводят ототливки на расстояние 3 ыа, выдерживают отливку дотемпературы на 20 градусов вышетемпературы начала фазового превращения. Во время этой выдержки охлаждение отливки происходит через вое.душный зазор, что благоприятствуетвыравниванию температуры как в отливке, так и в форме. Форму закрывают, отливку выдерживают до температуры на 5 градусов ниже темпера туры конца фазового превращения,Изобретение относится к литейному производству, в частности к способу литья под давлением, преиму- щественно деталей из сплавов, претер,певающих Фаэовые превращения при ,температурах ниже температуры солидусаИзвестен способ литья под давлением черных металлов, включающий заливку жидкого металла в камеру прессования, эапрессовку в полостьФормы, кристаллизацию его и удаление затвердевающей отливки 1 1.Однако этому способу присуще отсутствие связи момента начала рас крытия Формы с состоянием отливки, характеризуемым .ее температурой и фазовыми превращениями, что при производстве отливок, в особенности тонкостенных, иэ сплавов, имеющих фазовые превращения, приводит к короблению отливок после удаления их иэ Форин.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения отливок в постоянной фор", ме, включающий введение расплавленного металла в полость Формы, выдержку отливки в ней до образования корочки, т.е. до температуры ниже температуры солидуса, раскрытие Формы и создание регулируемого воздушного зазора между отливкой и полостью Формы, охлаждение отливки до окончания фазовых превращений, закрытие формы, охлаждение отливки до температуры выбивки и удаление отливки иэ Формы 2 .Применение этого способа позволяет устранить отбел чугунных отливок, так как воздушный зазор замедляет темп охлаждения отливок и влияет на характер Фазовых превращений- углерод выделяется в виде графита, а не в виде цементита. Однако данный способ нельзя применить для литья под давлением сплавов (напри мер сталей ), претерпевающих Фазовые превращения, у сталей звтектоидное превращение аустенита в перлит протекает с изменением объема, что может привести к короблению отливок при охлаждении их в регулируемом воздушном зазоре. Длительный контакт отливки ведет к интенсивному разогреву поверхности. Формы и ее прежде-,временному разрушению.Целью изобретения является снижение коробления отливок и,повышение стойкости Форм.Указанная цель достигается теи, что согласно способу литья под давлением отливок из сплавов, имеющих фазовые превращения, включающему введение расплавленного металла в полость Формы, охлаждение отливки до температуры ниже температуры со-,лидуса, раскрытие формы и созданиерегулируемого воздушного зазорамежду отливкой и полостью формы,выдержку отливки в форме при созданном зазоре, закрытие формы, охлаждение отливки до температуры выбивкии удаление отливки из Формы, Формураскрывают после .охлаждения отливки на 30-50 градусов ниже темпера"туры солидуса, закрывают при температуре отливки на 10-20 градусоввыше температуры начала Фазовыхпревращений, а удаляют отливку иэФормы после охлаждения отливки до температуры на 5-10 градусов нижетемпературы окончания фазовыхпревращений в сплаве.Способ литья под давлением осу :ществляется следующим образом. Жидкий металл вводят в полость.Формы, охлаждают отливку до температуры на 30-50 градусов ниже температуры солидуса, при этой температуре Форму раскрывают и создают регулируемый воздушный зазор между 5,отливкой и полостью Формы, выдерживают отливку в Форме при созданном.зазоре до температуры на 10-20 градусов Выше температуры начала фазовых превращений и при достижении этой температуры форм закрывают, охлажда" 30 ют отливку в закрытой форме до температуры на 5-10 градусов ниже температуры окончания Фазовых превра" щений и удаляют отливку из Формы. П р и м е р 1. Отливают деталь типа рамки иэ стали 20 Л размерами 50120 мм, с толщиной стенки 5 мм. Масса отливки 0,28 кг, температура ликвидуса стали 1803 К (1530 ОС ), температура солидуса 1783 К 1510 ОС температура начала Фазового.превращения 11 б 3 К (890 еС ), конца К (730 С).а 1027275 Составитель Л. Кузнецова Техред О,Неце Корректор Г.Решетники Редактор С. Патрушева Тираж 627 ПодписноеВниипи Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5% Заказ 4678/31 филиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул. Проектная, 4 раскрывают форму и выталкиваютиэ нее отливку. Температуру отливкив процессе литья контролируют термо-,парой, встроенной в пресс-Форму,или косвенно определяют временемвыдержки отливки в форме. 5П р и м е р 2, Отливают детальтипа корпус из стали 20 Л размерами90 130 мм, с преимущественной толщиной стенки 10 мм. Масса отливки1,2 кг металл с температурой, пре-. 10вышающей температуру его плавленияна 50 градусов, заливают в камеру.прессования, нагретую до температуры 573 К (3000 С ), запрессовываютчерез литник под давлением 100 МПа 15в.полость формы, выдерживают отливку в закрытой форме до тех пор,пока металл отливки не охладитсядо температуры на 50 градусов нижетемпературы солидуса, форму раскрывают, отводят от отливки на расстояние 5 мм, выдерживают отливку дотемпературы на 10 градусов вышетемпературы начала фазового превращения. Форму закрывают, отливкувыдерживают до температуры на10 градусов ниже температуры концафазового превращения, раскрываютформу и выталкивают иэ нее отливку.Температуру отливки в процесселитья контролируют термопарой, встро".еннай в пресс-форму, или косвенно.определяют временем выдержки отливки в Форме.Использование способа литья поддавлением позволяет преодолеть ряд 35трудностей, препятствующих широкомувнедрению литья стали под давлениемв промыаленность. Уменьшение скорости охлаждения в интервале: температура на 30-50 градусов ниже солидуса - на 1020 градусов выше температуры начала Фазового превращения,благоприятствует выравниванию температур во всем объеме отливки,исключает неравномерное охлаждениетонких сечений и массивных узлов,снижает уровень остаточных охлаждений; что открывает возможность производства не только плоских тонко.стенных отливок, но и более крупных,разностенных, в том числе и корпусных деталей, охлаждение которыхв форме без ее раскрытия до температуры ниже температуры фазовогопревращения на 5-10 градусов приводит к появлению остаточных деформаций - к короблению при последующем охлаждении до комнатчой температуры под влиянием напряжений,сформировавшихся при охлаждений вФорме. В то же время отсутствиенепосредственного контакта отливкис.формой в названном интервалетемператур позволяет снизить температуру нагрева рабочей поверхностиформы, уменьшить:термические напряжения и тем самым повысить ресурсстойкости формы, Продолжительностьлитейного цикла при этом не увеличивается, так как лимиторующим является не время пребывания отливкив Форме, а время охлаждения Формыдо исходной температуры; Измененияв конструкции оснастки в схеме управления машиной не требуют значительных затрат.Изобретение позволяет снизитьна 10-20 брак по короблению, атакже повысить на 30-40 стойкостьдорогостоящих молибденовых вкладышей форм, повысить размерную точность отливок, расширить их номенклатуру,