Способ получения отливок

498092 ОП ИСАН И ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 13.0.б(51) Ч КлВ 22 О 27/ Государственный комитет Совета Министров ССС ло делам изобретенийспециальных СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВ до- ия нсооходимо способ щества, онтакте иметь д ожения осущес лагаемому ь такие ве олько при ни должны ературу раз еобходимо подпрессов использов лагаются для чего сокую темЕсли локальную которые разс расплавом, остаточно вывлять только лава в форме Изобретение относится к литеиному и оизводству, в частности к способам, получен я отливок из расплавов при использовании постоянных металлических форм,Наибольший положительный эффект стигается при реализации способа получен отливок с дифференцированными физико- химическими свойствами (прочностью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и т, д.).Известеи способ литья с противодавлением, когда перед заливкой в форму, в процеосе заливки и кристаллизации отливки, расплав находится под действием всестороннего газового давления,Известен также способ получения отливок по методу литья с противодавлением, когда в камеру с литейной формой и камеру с расплавом вводят активный газ, оказьовающий благоприятное воздействие на физические, химерические и другие свойства материала отливки,Сжатый газ в процессе заливки формы и кристаллизации отливок оказывает постоянное и одинаковое давление на всю поверхность формы и отливки.Однако, если в отливках имеются местные утолщенияпоражаемые при литье усадочной к газовой пористостью, либо особо нагруженные при р аботе части,поверхности, желательно, чтобы газовое давление на расплав в форме на эти места отливки было бы большим, чем давление в тонких,и неответственных местах отливки, т, е. желательно осуществлять локальную газовую подпрессовку материала отливки в форме с целью ликвидации усадочных дефектов и упрочнения части ее материала. Известные способы не дают возможность осуществить такую локальную газовую подпрессовку, исключая тем самым возможность получения отливок с дифференцированными физико-химическими свойствами.Целью изобретения является получение отливок с дифференцированными свойствами.Для этого предложено размещать в закрытых полостях формы порошкообразные или брикетированные твердые химические вещества, разлагающиеся с выделением газов, химически,взаимодействующих с расплавом.Известно, что многие твердые химические вещества (чаще всего соли) при нагревании разлагаются с образованием газообразных продуктов.По пред Убез легирования его газом, то в качестве таких веществ могут быть, например, использованы следующие соли;а) ХаНСОз, МдСОз, КгСОз, СаСОз, выделяющие при нагреве до 500 - 800 С углеиислый газ СОг,б) КС 10 з, КМпО, МпОг, ВаОг, выделяющие,при нагреве до 400 - 700 С ки:лород Ог;в) МдС 1 г 6 НгО, КС 1 МдС 1 г 6 Н,О, выделяющие хлористый водород НС 1 при нагревании до 400 - 600 С.Известно, что некоторые газы, насыщаяповерхность сплавов в жидком либо твердомсостоянии, сказывают благоприятные воздействия ца физико-химические свойства их матерцала, Например, для сталей широко ра;.проотр ацены азотирование, цианирование ицемецтирсвацие поверхности. Газовое азотирование обьпчно .проводят с помощью азотаили аммиака при температуре 500 в 6 С.Газовое циацирование обычно проводятсмесью 20 - 25% аммиака и 80 - 75 О/о светильного газа при температуре 700 - 800 С.Цементирование сталей проводится газообразньпми продуктами пиролиза при 880 -950 С древесного угля с добавками ВаСОз,КагСОз,Газообразный азот может быть полученв результате разложения при 400 в 6 Сследующих солей; ХН 4 ИОг, ХаИз, МХ 4 гСгг 07и других либо при термическом разложениисмесей солей, например, смеси ЯН 4 гЯ 04(1 вес. ч.) и КгСгг 07 (2 вес. ч.) при температуре 300 - 400 С,В соответствии с этим локальное газовоеазотировацие часи поверхности отливки вформе можно производить, помещая в закрытые полости формы твердые соли или их смеси, которые выделяют азот или аммиак придействии на гпих расплавов, например,КН,МОг, КН 4 г 50 или смесь КН 4 г 804 иКгС гг 04.Локальное газовое цианирование можнопроводить, помещая в закрытые полости формы твердые вещества или их смеси, которыепри контакте с расплавом выделяют светильный газ и аммиак (например, смесь каменного угля и ХН 4 г 804)Локальную газовую цементацию мажинопроводить аналогично, используя смесь веществ, разлагающихся с выделением СО иСОг, например, смесь древесного угля и карбонатов щелочных металлов.Величину локального газового давленияна расплавив в форме можно регулировать путем изменения количества газифицирующеговещества, помещаемого в закрытую полостьформы, Если одновременно с локальной газо.вой подгпрвссовкой производится газовое легирование части поверхности отливки, томожно регулировать величину парциальногодавления легирующего газа в газовой смесипутем изменения соотношения между твердым веществом, выделяющим легирующийгаз, и твердым веществом, выделяющим 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 инертный газ, в используемой солевой смеси, либо изменяя количество этой смеси.Величины давления газов при локальной подпрессовке и локальном газовом легировании отливки в форме могут быть весьма большдми, что позволяет осуществить эти процессы весьма эффективно, даже в условиях литья с противодавлецием. Например, в закрытую, полость формы помещен и соприкасается с расплавом карбонат аммония КН 4 гСОз В соопветствии с уравцснцсм термического разложения этой соли1 ЧН 4 гСОз - э 2 ХНз + НгО + СОг из 96 г соли,выделяется 254 10 смз газов со средней температурой 500 С. Если принять, что закрытая полость формы выполнена в виде цилиндра диаметром 40 мм и высотой 70 м,я, количество используемой соли составляет 32 г и форма находится под действием всестороннего противодавления в 10 кгс/см-, то с помощью несложных расчетов можно показать, что при полном разложении этого количества соли в за,крытой полости на материал отливки создается давлсние около 1000 кгс/смг.Следует отметелить, что процесс разложения люоой соли при соприкосновегпии с расплавом имеет протяженность во времени и для большинства солей полное их разложение будет происходить только после частичного или полного за ввердевания расплава в области соприкосновения с выделяющимися газами. С целью изменвния скорости разложения солей при,контакте с расплавом, а также удобства в установке их в за,крытые полости литейзпой формы соли и их смеси можно брикетировать или окатывать с использованием при неооходимости связующих веществ (например, литцосульфонатов) .Практически брикеты .или окатыши из солей и их смесей для локального логирования и подпреосовки отливки можно помещать в глухие сверлецые отверстия в верхней части формы, сообщающиеся с ее полостью, куда расплав при заполнении формы поступает в последцюю очередь. Эти глухие отверстия должны раеполагаться против тех мест на поверхности отливки, которые должны быть подвергнуты дополнительной локальной подпрессовке или легированию газами. При литье с противодавлецием брикеты из солей можно располагать в полостях в верхней части формы, которые обычно выполняются в формах для этого вида литья и играют роль газовых выпоров. Необходимо отмеить, что при определении вида используемой соли и ее количества, а также при проектированиии формы для описываемого способа литья, следует учитывать и исключать возможность прорыва газов из закрытых полостей формы, а также перелив расплава в,питающую систему, под действием нерационально выбранцого чрезмерно большого локального газового давления.498092 Формула изобретения Составитель Г, КибовскийТехред А. Камышникова Корректор И. Симкина Редактор Е, Братчикова Заказ 702/894 Изд. Ма 306 а Тираж 002 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытийТип. Харьк, фил. пред. Патент Способ получения отливок, включающий заполнение литейной формы расплавом, создание давления газами, получаемыми из твердых веществ, помещаемых в форму и разлагающихся под действием тепла отливки, и кристаллизацию последней, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получения отливок, с дифференцированными физико-механическими свойствами, путем локального легирования, в качестве источника давления, исполь зуют расположенные в местах легированияотливки материалы, выделяющие газы, химически взаимодействующие с заливаемым расплавом.