Способ изготовления крупногабаритных тонкостенных отливок сцециального назначения литьем по выплавляемым моделям

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ч 5 В 22 С 9/04 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ОТЛИВОКСПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ЛИТЬЕМПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ(57) Использование: изобретение относитсяк литейному производству, в частности, к Изобретение относится к литеиному производству, в частности к изготовлению крупногабаритных тонкостенных отливок специального назначения по выплавляемым моделям,Цель изобретения - повышение качества отливок эа счет снижения брака отливок по рыхлотам и усадочной пористости при сокращении времени пракал:.вания форм,Достижение цели обеспечивается тем, что перед размещением в опоке оболочек форм, изготовленных на основе кристаллического кварца, днище опоки и ее боковые стенки футеруот теплоизаляционным огнеупорным наполнителем, а, после установки форм в апоку, зазор между литникавыми изготовлению крупногабаритных тонкостенных отливок специального назначения по выплавляемым моделям, Сущность изобретения: перед размещением в апоке оболочек форм, изготовленных на основе кристаллического кварца, днище опоки и ее боковые стенки футеруют теплоизоляционным огнеупорным наполнителем, а после установки форм в опоку зазор междулитниковыми чащами форм и опокой герметпзируют сверху плитой, выполненной иэ этого ке огнеупорного наполнителя, с отверстиями под литникавые чаши, причем толщину наполнителя вычисляют по формуле в зависимости от температуроправодностиматериала наполнителя, показателя степе-ф ни параболы распределения температурно-: го поля и слое наполнителя и времени от Я выгрузки спок с формами иэ печи прокаливания до заливки. чашами форм и опокой герметизируютсвер- О 3 ху плитой, выполненной из этога же огне- ф упорного наполнителя, с отверстиями под литнйковыечаши. При этомтолщинунапол-р нителя вычисляют по формуле;Н = 1,4 п (и + 1) а )о,где Н - толгдина слоя огнеупорного напол. нителя в опаке, м;и - показатель степени параболы распределения температурного поля в слое огнеупорного наполнителя в опоке (и = 13);числовые значения величины и зависят от природы материала и конфигурации слоя огнеупорного покрытия определяются экспериментальным путем;а-коэффициенттемпературопроводности материала огнеупорного наполнителя, м/с;т- время от выгрузки опок с формамииэ печи прокаливания до заливки их металлом,с.,П р и м е р. Из модельной композициипарафин-церезин синт. - Буроугольныйвоск-кубовый сстаток от термического крекинга парафина 70 - 12 - 13-5 (Р - 3) были изготовлены легкоплавкие модели тон-.костенных (толщина стенки 2-10 мм) крупногабаритных (длина 200-400 мм) отливоккорпусного типа, Десятислойные оболочкиформ изготавливали из кварцевого песка 15марок К 016 и К 04 с содержанием глинистойсоставляющей менее 0,57 О (по массе) В качестве связующего суспензии использовалигидролизованный раствор этилсиликата 40. В качестве наполнителя суспензии - пылевиднцй кварц марки Б (ГОСТ 9077-82),Сушку каждого слоя оболочки проводили ввоздушно-аммиачной среде. Удаление моделей из оболочки форму осуществляли всреде перегретого до 160-.180 пара при 25его давлении 5 - 6 бар в течение 12 - 20 мин.Перед установкой оболочек форм в опоки внутреннюю поверхность опоки Футеровалислоем огнеупорного наполнитепя толщиной35-40 мм. В качестве огнеупорного напалнителя использовали смесь шамотнойкрошки с размером частиц 0,5 - 1,5 мм с 23 (по массе) жидкого стекла. Сушку слоянаполнителя осуществляли на воздухе при25-30 С в течение 24 ч (в качестве огнеупорного наполнителя для опок были использованы также плиты из пенодиатомита ипеношамота).После установки в футерованные опокиоболочек форм последние герметизировали 40сверху плитой из того же огнеупорного наполнителя с отверстиями под литниковыечаши, чтобы устранить зазор между литниковыми чашами форм и опокой,Опоки с формами загружали в электропечь прокаливания типа Нпри температуре730-750 С, выдерживали при этой температуре в течение 2-х ч с последующим нагревом .форм до 940-980 С со скоростью 150 О С/ч,В процессе нагрева форм контролировали их температуру в 6-ти точках хромельалюмелевыми термопарами в комплекте спотенциометром КСП. Установлено, чтотемпературная анизотропия форм исчезаетпри их выдержке в печи прокаливания в 55течение 0,5 ч,После выема опок из печи прокаливания Формы залили сталью марок 10 Х 18 НОЛ и ОЗХ 14 Н 7 МЛ при температуре металла1580-1640 С. Контроль температуры Формот выгрузки до заливки металлом показал,что градиент температур через 8 мин, послевыема из печи составил 30-40 С,Результаты контроля длительности прокаливания и качества отливок приведены втаблице.Использование предложенного способа изготовления Форм позволяет:- уменьшить продолжительность прокалки оболочек форм, а, следовательно, расход электроэнергии на данной операции;- снизить градиент температур по телу,оболочки формы, а, следовательно, уменьшить термические напряжения в ней;- повысить качество ответственных тонкостенных отливок за счет сокращения брака по усадочным дефектам, окисным пленами питтинговой коррозии.Формула изобретенияСпособ изготовления крупногабаритных тонкостенных отливок специальногоназначения литьем по выплавляемым моделям, включающий нанесение на модельогнеупорного покрытия на основе кристаллического кварца, его сушку, удаление модели из оболочки формы, установку оболочкив опоку с зазором, заполнение зазора между оболочкой формы и стенкой опаки огнеупорным наполнителем, прокаливаниеформы и заливку в нее расплава металла,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества отливок за счет снижения брака отливок по рыхлотам и усадочнойпористости при сокращении времени прокаливания форм, опоку, перед размещением в ней оболочек Форм, футеруюттеплоизоляционным огнеупорным наполнителем вдоль ее днища и боковых стенок, апосле установки форм зазор между литниковыми чашами форм и опокой герметизируютсверху плитой, выполненной из этого жеогнеупорного наполнителя, с отверстиямипод литниковые чаши, причем толщину наполнителя определяют по формулеН =1,4 п(п+1) а о,где Н - толщина слоя огнеупорного неполнителя в опоке, м;и - показатель степени параболы распределения температурного поля в слое огнеупорного наполнителя в опоке (и = 13);а - коэффициенттемпературопроводности материала огнеупорного наполнителя,м/с;т - время от выгрузки опок с формамииз печи прокаливания до заливки, с.Заказ 1237 Тира Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский. комбинат "Патент, г, Узгород. чл,Гагарина, Ю 1