Способ получения изделий со сложной профильной поверхностью и состав для изготовления керамических штампов

(я)5 В 22 С 9/00 1/18 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЖИФЗНМ ПАМЯТНО. ТЕХцдЧЦ;ЦУ ИЙЛИО ТЕН,А(71) ОрганизацияГермес", Конструкторское бюро машиностроения, Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола(72) Р.И,Яблочкина, А,А, Домарацкий; В.И,Бухмастов, б.И Платунов и Г.С.Семеняк (56) Авторское свидетельство СССР М 1174141, кл, В 21 ) 5/00, 1983.Отчет ЧПИ М 018.700.532.8 по теме "Исследование и опробование керамических материалов с целью замены штамповой стали и жаропрочных сплавов, применяемых для горячей обьемной штамповки", 1988. (54) СПОСОб ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СО СЛОЖНОЙ ПРОФИЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ И СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ШТАМПОВ(57).Изобретение относится к металлургии, Преимущественные области его применения - обработка металла давлением в условиях изотермической штамповки и изготовление литья с целью использования керамических материалов взамен дорогостоящих высоколегированных сплавов, идущих на изготовление штамповой оснастки,. и возможность получения отливок со сложной конфигурацией. Сущность способа состоит в следующем: получают изделие со Изобретение относится к металлургии, преимущественно к обработке металла давлением в условиях изотермической штамповки и в изготовлении литьяЦепь изобретения - сокращение цикла изготовления иэделий за счет разупрочнения керамических штампов, формообразующих элементов и форм без приложения,о Ж. по 1 8273 1 6 А 1 сложной профильной поверхностью с керамическими формообразующими элементами путем установки заготовок в керамический штамп или укладку керамических формообразующих элементов в форму, модель, совместный нагрев. штамповку, заливку металла в керамическую форму и извлечение готового изделия при разрушении штампа или литейной формы, для чего воздействуют водой или ее парами без механического воздействия и термоударов, Для изготовления керамических штампов, керамических формообразующих элементов и керамических литейных форм используется состав, который включает высокоглиноземный цемент, оксид хрома, воду и дополнительно содержит разупрочняющую добавку - известняк(СаСОуфСаО + С 02) - СаО+ +Н 20 = Са(ОН)2 при Т = 970 С при следующем соотношении компонентов: высокоглиноземистый цемент 66,1-71,0, вода 13,5-14,1, оксид хрома 0,6 - 0,8, известняк 14,2 - 19,8. Использование предложенного состава керамики с разупрочняющей добавкой позволяет удалить керамику повышенной конструкцион ной прочности иэ штамповых и литейных заготовок беэ использования дополнительных средств разрушения при воздействии на нее водой или ее парами, 2 с.п.ф-лы, 1 табл,механического воздействия или термоударов.Сопоставительный анализ с прототи пом позволяет сделать вывод, что для осуществления способа получения изделий с профильной поверхностью методом изотермической штамповки и литьем по выплавля.емым моделям с испол ьзпваниемСоотношение компонентов Состав керамикивысокопрочной жаростойкой керамикипредложено вещество с новым компонентом - известняком, которое обжигается иподвергается воздействию воды или ее паров, 5Данный состав компонентов придаеткерамике этого вида новые свойства присоответствующей обработке и позволяет вспособе использования этого состава получить эффект разупрочнения керамики,Для экспериментальной проверки заявленного состава были подготовлены смесиингредиентов, иэ которых несколько показали оптимальные результаты (см.таблицу).В качестве основной составляющейбрали высокоглиноземистый цемент маркиВЦ, добавляли воду, окись хрома и новый компонент - известняк. Смеси брали сразличными процентами содержания известняка - Са СОз (см,таблицу). Смеси получали прость 1 м смешиванием компонентов. Из 20смеси изготавливали образцы в пресс-формах методом прессования. Образцы матрицы использовали для полученияштампованных заготовок с профильной поверхностью из алюминиевого сплава в условиях изотермической штамповки, т,е,укладывали алюминиевую заготовку в керамическую матрицу, совместно нагревали,производили штамповку и извлекали готовое изделие из керамической матрицы, которая постепенно гидратировала на воздухеи свободно разрушалась, а для ускоренияразрушения помещали матрицу с изделиемв водную среду, разрушение происходиломгновенно(см.таблицу). Выбрано оптимальное соотношение нового компонента(см.таблицу),Использование состава керамики поизобретению позволит решить сложную задачуудэления керамики повышенной конструкционной прочности из штамповых и 40литых заготовок беэ использования специальных вибрационных, гидравлических или электроимпульсных установок сократитьвремя удаления керамических формообразующих элементов, повысить качество заготовок за счет предотвращения коробленияпри ударном воздействии. снизить обьемпоследующей слесарной обработки заготовок,Формула изобретения1, Способ получения изделий со сложной профильной поверхностью с керамическими формообразующими элементами,включающий установку заготовок в керамический штамп или укладку керамическихформообразующих элементов в модель, совместный нагрев, штамповку заготовок илизаливку металла в. керамическую форму иизвлечение готового изделия при разрушении штампа или литейной формы, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью сокращенияцикла изготовления изделий за счет разупрочнения керамических штампов, формообразующих элементов и форм беэприложения механического воздействияили термоудэров, разрушение керамического материала осуществляют воздействиемна него водой или ее парами.2, Состав для изготовления керамических штампов керамических формообразующих элементов и керамических форм,включающий высокоглиноземистый цемент, воду, оксид хрома, о т л и ч а ю. щ и йс я тем, что, с целью сокращения циклаизготовления изделий за счет разупрочнения керамических штампов, формообразующих элементов и форм без приложениямеханического воздействия или термоударов, он дополнительно содержит известнякпри следующем соотношении ингредиентов, мас.%;ВысокоглиноземистыйцементВодаОксид хромаИзвестняк82",316 1 рдолжение таблииц ние: из приведенных составов керамики исключен суперпластификатор Сзаью разжижения состава,Составитель Р.ЯблочкинаТехред М,Моргентал Корректор И.Шмаков акт аз 2341 Тираж ВНИИПИ Государственного комите 1 13035, Москвароизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Примнадоб Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СС