Способ получения армированных литых заготовок

(51 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Й САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.М и Раф8.8) Изгот влеиие ар ашгиэ, 19 АРМИРОВАН(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНЛИТЫХ ЗАГОТОВОК(57) Изобретение отному производству,технологии полученибиметаллических отл ся к литейноси в ча нос я ар инок Цель рованнь пример бретен пуансонов, валков, повышения качества чем литых заготовок(21) (22) (46) (71) им. (72) (53) (56) миро с.16 ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 4069474/31-0219.05.8615.08,88, БюпУфимский авиаерго ОрджоникРус.Ф.Мамлеев621. 74,046 (08Смеляков Н.Нанных отливок за счет снижения трещинообразо в контактной зоне и расширение нологических воэможностей, Сущ изобретения заключается в размещ ии в литейной Форме 4 вставки иэ композитпого материала на основе карбида титана со связкой изсплава ЖС 6 У, содержащей на поверхности,контактирующей с основнымметаллом,равнорасположенные и примыкающие друг к другу клиновидные выступы 3 . нагреове формы 4 до 1100-1500 С, заливкео ее в вакууме при 1500-1600 С и последующей выдержке металла в течение 0,1-5 мин при температуре формыоне ниже 1100 С, Указанный способ позволяет повысить стойкость армированного литого инструмен 2 раза, 1 з.п. ф-лы, 3 иИзобретение относится к литейому производству, в частности кехнологии получения армированныхбиметаллических отливок, например1 туансонов, валков,Цель изобретения в .повышение качества литых заготовок за счет снижения трещинообразования в контакт. ной золе и расширение технологиче,ских возможностей.Сущность способа заключается вразмещении в литейной форме вставкииз композитного материала на основекарбида титана со связкой из сплава ЖС 6 У, содержащей на поверхности,контактирующей с основным металлом,равнорасположенные и примыкающиедруг к другу клМновидные выступы,онагреве формы до 1100-1500 С, залив; ке ее в вакууме никельсодержащим,сплавом при 1500 в 16 С и последую щей выдержке металла в течение О, 1 -5 мин при температуре формы не ниже 1100 С, 25На фиг. 1 представлена армированная литая заготовка - пуансон, полученная предлагаемым способом; нафиг,2 - узел 1 на фиг.1 (злементпереходной зоны пуансона); на 30, 1 фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.П р и м е р. Изготавливают плоский пуансон с державкой 1 из сплаваЖС 6 У и рабочей частью 2 диаметром60 мм и высотой 15 мм из материалана основе карбида титанаИз порошка карбида титана фракции менее10 мкм с добавкой 5% пластификатора(80% гранулированного парафина с 20%стеарата цинка) при удельном давлении 150 МПа получают прессовку вставки, которую спекают в вакууме при остаточном давлении менее 10 Па,отемпературе 1600 С в течение 30 мин,На поверхности этой пористой вставки, в последующем контактирующей срасплавленным металлом, механическойобработкой выполняют взаимно перпендикулярные, равнорасположенныедруг от друга треугольные пазы, чтообеспечивает образование выступов 3усеченной пирамиды.Размеры выступов 3 рассчитываютследующим образом. Глубина зоны диффузионного взаимодействия материаловрабочей части 2 и державки 1 или глубина разрушения каркаса материаларабочей части с равна 0,05-0,1 мм:принимают т = О, 1 мм. Длина стороны верхнего основания пирамиды должнабыть не менее 2, т.е.В20,2 мм,Из практических соображений и в целях гарантированного сохранения выступов длину стороны верхнего основания В принимают равной 0,5 мм, Тогда длина стороны нижнего основания равнаА = 40,5 = 2,0 мм.Для определения высоты выступа Н рассчитывают максимальную разницу в термическом расширении рабочей части 2 и державки 1 при охлаждении отливки по формулец = 1 Т (с(,деяс ф раьоЧ, ЧастиРасчетный размер стыка равен половине диаметра, т,е,601=" - =30 мм2сРезкое повышение сопротивления де- формированию сплав ЖС 6 У получаетопри температурах ниже 1150 С, тогда, Т = 1150 С, КТР материалов державки (сплав ЖС 6 У) и рабочей части (компо- зит на основе карбида титана) составляет 15 10 град и 10 10 град соответственно.8 = 30 1150(15 10 - 10 10 )= 0,17 мм,Высоту выступа Н определяют путемизгиба балки толщиной 2 и шириной5 мм, защемленной с одного конца,Длина балки от места закрепления доточки, которая перемещается в поперечном направлении без разрушениябалки на О, 17 мм, составляет 4 мм,т.е, Н = 4 мм,Пористую вставку в вакууме инфильтрируют сплавом ЖС 6 У и получаютготовую вставку таким образом, чтобы пазы между выступами быпи полностью заполнены металлом и вершинывыступов покрыты слоем металла толщиной 0,2-0,5 мм, После этого встав"."ку устанавливают в сборную литейнуюформу 4, которую подогревают до1100 С и в вакууме при остаточномЗаказ 4013/10 . Тираж ВНИИПИ Госуд по делам н 113035, Москва, 740 Подписно ственного комитета СССР бретений и открытий -35, Раушская наб.,д, 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная давлении 10Па заливают сплавомоЖС 6 У с температурой 1600 С. Через 0,1 мин выключают подогрев формы 4 и ее охлаждение ведут в лечи подогре - ва.Иикроструктурное исследование пуансона и переходной зоны показывает отсутствие трещин и высокое качество соединения рабочей части 2 и державки 1.Использование изобретения позволяет значительно расширить технологические возможности инструмента, полученного предлагаемым способом, что выражается в повьшении стойкости инструмента более,чем в 2 раза и точности изделий, получаемых, например, изотермической штамповкой, раскаткой и т,д,Формула и зобретения 1. Способ получения армированных литых заготовок, включающий изготовление литейной формы, размещение в 6265ней вставки с равнорасположенными исопряженными друг с другом выступамиклиновидной формы на поверхности,контактирующей с основным металлом,заливку формы основным металлом и1извлечение отливки, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения качества литых заготовок эа счетснижения трещинообразования в контактной зоне, литейную форму подогревают до 1100-1500 С, заливку литейной формы осуществляют в вакууменикельеодержащим сплавом при 500 -об 1600 С и осуществляют выдержку металла в форме в течение 0 1-5 мин приУотемпературе формы не ниже 1100 С. 2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что, с целью расширения технологических возможностей,вставку с выступами клиновиднойформы изготавливают из композитногоматериала на основе карбида титана 25 со связкой из сплава ЖС 6 У.