Способ получения биметаллических и армированных отливок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8014128 00 18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ К ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ МИТЕТ СССРЙ И, ОТКРЫТИЙ ЕН ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ И АРМИРОВАННЫХ ОТЛИВОК(57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии получения биметаллических и армированных отливок. Сущность изобретения заключается в заливке расплава 2 первого металла биметаллической пары, введении диспергирующих частиц 9 на зеркало расплава 2 одновременно с жидкой штамповкой расплава 2 пуансоном 4, при этом частицы 9 размещены на рабочей поверхности пуансона 4, кристаллизационной выдержке расплава 2 и последующей заливке расплавом второго металла биметаллической пары. 3 ил..;,бретение относится к литейному проц . дсгву, в частности к технологии цолу, пия биметаллических и армированных , гл и в о к.Цель изобретения -- расширение технологических возможностей и повышение канев т в а отл и вок.На фиг.и 2 показана установка для получения коронки с переходным слоем из дцсцергированных частиц жидкой штамповкой; ца фиг. 3 -- конфигурация получае О мой коронки.Сушность способа заключается в заливке расплава первого металла, введении дис, пергированных армируюших частиц на зер ,кало расплава первого металла биметалли, ческой отливки одновременно с жидкои15,цггамповкой расплава пуансоном, при этом : дисцергцрованные частицы размещены на рабочей поверхности пуансона, кристаллизациоццой выдержке расплава первого металла и последующей заливке расплавомрилер. Изготавливают биметаллическое червячное колесо по технологии, включающей получение коронки зуба из антифрикццоццого металла и соединение коро.цок с корпусной деталью литьем.25 Коронки выполняют из оловянистой бронзы марки ОФ 101 (первый расплав биметаллической пары), а в качестве конструкциоццого металла выбран чугун марки Ч 18.Технологический процесс протекает следуюгцпм образом.Б заливочное гнездо формообразуюшего барабана 1 (гнезда расположены по окружности на равном расстоянии друг от друга) заливают рас лав 2 бронзы (литейный расплав первого металла биметаллической пары) Над формообразующим барабаномразменец ротор 3, ца котором по окружности установлены четыре пуансона 4, ца верхней части которых установлены электромагнитные катушки 5. Нижние частицы пуан соцов 4 охватывают сьемники 6. С противо.ноложцой стороны ротора 3 установлен пигатель 7 в виде цилиндра. в котором созданг лоло 8 цз псевдоокикецных частиц (дисцергироваццые частицы подактся в цитатель 7 по стрелке).45Установка работает следуюьцим образом.К пуансону 4 прикладывают осевое усилие 1. Ротор 3 совместно с пуансонами движегся вниз и формует металл 2. В то же время пуансон с правой части погружается в цитатель 7 и набирает на себя диспергированшс частицы в виде слоя 9. После крнсталлизаццонной выдержки пуансон 4 отводят вверх (ротор 3 перемешают вверх).1 рц этом отливка 2 извлекается из формообразующего барабана 1 (она за счет усад ки зацемляется ца пуансоне 1) и далее удаляется посредством с ьем ника 6. Первый цикл ца .этом завершается, Далее следул 12разворот ротора 3 на 90" и очередной пуансон выходит в позицию штамповки.Толцина коронки назначается с учетом припуска на механическую обработку, допускаемый износ и толщину переходного слоя. Для редуктора Ч - 160 эта величина составляет 6 - 9 мм (в зависимости от модуля зацепления). Внутренняя часть коронки арми- рована диспергированными частицами соединительного слоя. Коронку далее устанавливают в кокиль и заливают расплавом чугуна (второй металл биметаллической пары).В качестве диспергированных частиц используют классифицированную чугунную стружку. Порядок подготовки чугунного порошка следующий; первоначально диспергированные частицы декапируют в травленной цинком соляной кислоте, затем погружают в 5 Я-цый раствор серно-кислой меди и высушивают при 120 - 150 С. Полученную массу размалывают в шаровой мельнице и хранят в герметичной емкости. Перед употреблением массу из диспергированных частиц нагревают до 80 - 110 С.Псевдоожиженный слой в питателе 7 создают током воздуха внутри цилиндра в направлении снизу вверх. Режимы литья при получении зубчатых коронок: температура заливки 1050 - 1 00 С (дозирование объемное, синхронизировано с подачей ротора 3); время выдержки литейного расплава 2 бронзы под пуансоном 6 - 8 с (в зависимости от разогретости формообразуюцего барабана 1).Режимы заливки чугуна: установленные в изложницу зубчатые коронки заливают чугуном Ч 18; температура заливки чугуна -1350 С; время заливки - 12 в 16 с; время кристаллизационной выдержки - 2,8 - 3,5 мин ( в зависимости от разогретости изложницы) .Металлографический анализ соединительного слоя показывает, что диспергированные частицы диффузионно связаны как с металлом бронзы (коронок), так и с металлом ступичной части - чугуном. При контакде диспергированных частиц чугуна с расплавом бронзы, микропокрытие меди, полученное при обработке диспергированных частиц чугуна в растворе серно-кислой меди, служит соединительным слоем между металлами диспергированных чугунных частиц и расплавом бронзы. В то же время при взаимодействии диспергированных частиц из чугуна с расплавом чугуна Ч - 18, происходит проплавление микропокрытия меди на диспергирова ных частицах чугуна и обеспечивается диффузионное соединение между металлами.Прочностные испытания на микрообразцах, вырезанных из отлитого биметаллического червячного колеса, показывают, что как цри испытаниях ца растяжение, так и на сдвиг, разрушение начинается по бронзе, т.е.соединительный слой из диспергированныхчастиц является более прочным, чем металл антифрикционной части.Использование предлагаемого способа позволяет сушественно расширить технологические возможности: во-первых, можно значительно повысить давление, при котором взаимодействуют диспергированные частицы с первым металлом биметаллической пары, а это улучшает прочностные свойства биметаллического соединения; во-вторых, удается локально распределить диспергированные частицы по переходному слою. Способ получения биметаллических и армированных отливок, включающий заливку расплава первого металла, введение диспергированных частиц и заливку расплава второго металла, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества отливок, диспергированные частицы размещают на рабочей поверхности пуансона и впрессовывают их в слой первого металла.