Способ получения композиционных отливок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХРЕСПУБЛИК 70066 А)5 В 22 О 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Т В ВТОРСКО тейному ьзовано авкие егко в Этоига тес обретение относится к одству и может быть иье композиционных мат нных магнитными и не чению о-мехаый ин,9-1,1 позвоия дляему до т полуфизикратурнфазытрицыусловиваютя полн го ормы, в печи устаГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Институт проблем литья АН СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 980952, кл, В 22 О 19/00, 1980.(54) СПОСОб ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ОТЛИВОК(57) Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности при литье компопроизв спол при ли- ериалов, армирова магнитными гранулами.Цель изобретения - разработка способа литья макрогетерогенных композиционных материалов, повышающего качество и износостойкость отливок из ЛМКМ, а также сокращающего время их производства,Для реализации предлагаемого способа проводится подбор компонентов флюса, В зависимости от состава армирующей фазы и матрицы выбираются компоненты флюса с высокими защитно-рафинирующими свойствами, которые обеспечивают снижение поверхностного натяжения на границе раздела гранула-флюс-расплав матрицы.В заявляемом способе предлагается выбор флюса с верхней границей активности на 5 - 20 К выше температуры разогрева армирующих элементов. Флюс, с предлагаемым интервалом верхней границы активности при взаимодействии с перегретым распланных материалов, армированных ными и немагнитными гранулами, сть: армирующие элементы из желеродистых сплавов перед их заливкой ным расплавом, например бронзой, тывают порошкообразным флюсом с й границей интервала активности, шающей на 5 - 20 С температуру разормирующих элементов, а предвариый нагрев литейной формы с енными там гранулами осуществляемпературы, не выше 1,1 температувидус матричного сплава. 2 табл. зицио магнит Сущно зоугле матрич обраба верхне превы грева а тельн размещ ютдо т ры лик вом матрицы образует легкопл образные элементы, которые л ются из формы расплавом. очередь, также способствуе плотной отливки с высокими ническими свойствами. Темпе тервал нагрева армирующей температуры ликвидуса (Тд) ма ляет создать благоприятные смачивания гранул и обеспеч статочную жидкотекучесть дл полнения формы. Для проверки предлагаемого изобрете ния и сравнения его со способом прототи пом были отлиты литые макрогетерогенные композиционные материалы, содержащие 70% по объему армирующих гранул и 30% по объему матрицы и проведено их сравне ние по структуре, качеству отливок и изно состойкости. ЛМКМ отливали в графитовые ф Расплавы флюсов и матриц готовили сопротивления или в индукционной1770066 Таблица 1 Составы композиционных материалов и Флюсов, температурыплавления армируащих Фаз и флюсов, температуры заливкиматрицыФлюс, состав ь массовых долей компо- нентов щАрмирующая Фаза,Темпера-Матрица Температуразаливки к("с)(930) Литые гранулыстали ИХ составамарганец - 0,30углевод - 1,00кремний - 0,37хром - 1,50железо " осталь 1731(1458) Латуньлжмц 59-1-1по ГОСТ15527-70 Калий Фтористый окись бора - 36тетрафторборат калия - 23 973-1173(1458) БрКЗМц 1 по (1100)ГОСТ 18175-72 Тетраборат ка-1273 лия - 71 (500-1000) калий Фторис,тый - 29 новке ЛГЗ - 20. Формы заполнялись снизу методом сифонной заливки.Износостойкость определялась на стенде 2070 СМТ - 1, как потеря массы ЛМКМ на единицу пути трения при нагрузке 12 МПа,Обработка результатов измерений проводилась по ГОСТ 8.207 - 78. Испытания проводились на двух составах ЛМКМ (табл. 1),Результаты сравнительных испытаний представлены в табл. 2,Сравнительные испытания показали, что применение предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом обеспечивает качество отливок из макрогетерогенных композиционных материалов за счет устранения дефектов отливок типа "газовая пористость", "флюсовины" и устранения брака по недоливам, что, в свою очередь, повышает износостойкость ЛМКМ в 3 - 4 раза. Формула изобретения 1, Способ получения композиционныхотливок, включающий обработку армирующих элементов флюсом, размещение их в литейной форме, нагрев ее до температуры не ниже 0,9 температуры ликвидуса матричного сплава, заливку литейной фор мы матричным сплавом и последующуюкристаллизацию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества отливок и их износостойкости, армирующие элементы используют в виде гранул, флюс для их об работки - в порошкообразном виде с верхней границей интервала активности, превышающей на 5 - 20 С температуру разогрева армирующих элементов, а нагрев литейной формы ведут до температуры не 15 выше 1,1 температуры ликвидуса матричного сплава.2. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи й с ятем, что при использовании в качестве матричного сплава бронзы, а в качестве 20 гранул - железоуглеродистого сплава последние обрабатывают двухкомпонентным фл;осом, содержащим, мас, ф:Тетр 1 борат калия 71Калий фтористый- остальное.1770066 Таблица 2Режимы литья и ез льтр у ать анализа отливок, получаемых по предлагаемомуспособу Температура верхнейграницы интервалаактивности К( С) 1ЛМКМ ТемпературазаливкиК(фС) ТемператураармирующихэлементовК(ф) Наличие и вид дефекта Износ трением,кг/м10 1223(950) 1173(900) 1173(900) - равна температуре нагрева (Тк) армирующих эле- ментов Э 0,5 11168(895) 1173(ЭОО) - на 5 К превышает Тн арм. эл-тов 7+ 0,5 11 73(900) - на 15 К выше Тч арм.эл-тов 1173(900) - на 20 К выше ТМ арм,эл-тов Дефекты отсутствуют 5+ 0,6 Мелкие включения флюса,площадь включений не превышает 15 ь площади шлифа 6+0,6 1148 (875) 1173(990) - на 25 Квыше Ти арм.эл-тов 1 О+ 0,3 1373.(1100) 1273 (1000) 1273(1000) - равнаТН арм,эл-тов 12+ 1 О 2 1268(995) 1273(1000) - на 5 К выше Тв арм,эл-тов14+ 1,0 Составитель О,БелковТехред М,Моргентал Корректор М,ПетРова Редактор Заказ 3698 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101(1000) - на 20 К Т арм,эл-тов Окислена поверхность армирующих гранул, газовая пористость по всему сечению шлифа Рассеянная газовая пористость, общее количество непревышает 2 Ф поверхностишлифа флюсовые засоры ("флюсовины") в капиллярах, образованных арм.эл-тами общая площадь 15-20 Окислы на поверхностиарм.эл-тов, газовая пористость по всему сечениюшлифа Мелкие включения флюса, площадь включений - 20 флюсовые засоры ("флюсовины"), общая площадь 20-2231