Смесь для изготовления облицовочного слоя форм при литье алюминиевых сплавов

Союз СоветскикСоциалистическихРеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ и 780944(22) Заявлено 26,01.79 (21) 2717239/22-02с присоединением заявки НовГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛИЦОВОЧНОГО СЛОЯФОРМ ПРИ ЛИТЬЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВИзобретение относится к литейномупроизводству, а именно к составамоблицовочных смесей для изготовленияФорм при производстве алюминиевоголитья,5Наивысшие значения механическихсвойств отливок иэ алюминиевых сплавов обеспечиваются при литье их вметаллические Формы(кокиль), Приэтом свойства образцов, вырезанныхиэ отливок, близки по своим значениям к свойствам отдельно отлитых образцов или даже превосходят их 11 .Однако в металлических формахвозможно получение годных отливок 15лишь из сплавов эвтектического типа,т.е. застывающих одновременно во всемобъеме и имеющих узкий интервал кристаллизации. В таких отливках при литье в кокиль не возникают внутренние 20напряжения, приводящие к образованию,горячих трещин. Для борьбы с усадочной пористостью применяют металлические холодильники, изготовленные из чугуна, стали или алюминияОднако применение холодильников обуславливает резкий перепад температур по зонам отливки и зачастую приводит к образованию горячих трещин под холодильниками или между ними. При литье в металлические формы алюминиевых сплавов, имеющих широкий 25 интервал кристаллизации, например сплавы Ал 119, ВАли др., получение годных отливок затруднено из-эа больших внутренних напряжений, возникающих при усадке отливок, что приводит 30 почти к 100-ному браку отливок потрещинам.Экономически целесообразно применение кокильного литья лишь в случаеизготовления большого количества от"ливок. Поэтому, несмотря на увеличение применения специальных способов .литья(литье в кокиль и пр.),обеспечивающих получение отливок повышеннойпрочности, литье в песчаные формынаходит еще до сих пор широкое применение, в частности при литье сплавовАл 119 и ВАл, При этом возникаюттрудности в получении годных отливок,в частности из-за замедленной скорос .ти кристаллизации в отливках образу-ется усадочная порйстость, в результате чего резко снижаются их механические свойства и возможно возникновение горячих трещин,780944 Таблица 1 цевыжирны Ква пол песокй 5,5 53 0 40 2 92,Электро рунднат калия 5 3 орци 4,од зут Более эффективцымявляется выборформовочной облицовочной смеси,соэ-"дающей условия для ускоренного и равномерного охлажденияжидкого металла.Наиболее близйой предлагаемой является смесь для изготовления облицовочного слоя форм при литье алюминиевых сплавов, содержащая кварцевый пе;сок полужирный, электрокорунд, водуи мазут Я; -Активная захолаживающая роЛь электрокорунда при применении его вформовочной смеси обьясняется высокой теплопроводностью, близкой к теплопроводности металла,Однако известная рецептура формовочной смеси, способствующая некото рому повышенйю качества отливок, не"обеспечивает одновременного повыаения механических свойств отливок.Цель изобретения - повышение механических свойств металла отливки,сййжение склонности к трещинообразоваййю и обеспечение высокого качества"отлиикй,Для достижения указанной цели ."смесь для изготовления облицовочногослоя форм при литье алюминиевых сплавов, включающая кварцевый песок полужирный, электрокорунд и воду;"дополнительно содержит фторцирконат калия при следующем соотношении ингредиентов, вес.З:Электрокорунд 30-50Вода 4-5 .Фторцирконат калия 0,5-3,0Кварцевый песок полужирный ОстальноеФторцирконат калия взаимодействуетс расплавленным металлом, восстановленный из соли цирконий диффундируетв поверхностный слой расплавленного металла, измельчает зерно и-вызывает поверхностйое микролегирование. Трещины в отливках, как правило, начинают развиваться с поверхности отливки, поэтому иэмельчение структуры поверхностного слоя отливки резко снижает склонность к образованию трещин.Взаимодействие калия циркония фтористого с алюминием идет по следующей химичеомой реакции 10 ЗКЕ гГ 6 +4 АЙ =4 АЙГь+бКГ+32 г.Содержание в рецептуре Фторцирконата калия по нижнему пределу обуславливается тем, что при количестве ниже 0,5 его влияние становится неэффективным, а содержание его выше вер"хнего предела вызывает бурное взаимодействие, сопровождающееся сильнымгаэовыделением, что может привести кобразованию газовых раковин в отлив ке.При содержании электрокорунда ниже нижнего предела не обеспечиваетсятребуемого уровня механических свойств отливки, а при количестве его вы ше верхнего предела усложняется работа со смесью ввиду ее большого удельного веса и повышенной осыпаемостиоблицовочного слоя форм.Известно, что в процессе охлаждеЗ 0 ния с металлом отливки взаимодействует лишь слой формовочной смеси толщиной не более 20-30 мм, поэтомупредлагаемая формовочная смесь применяется только как облицовочная, а 35 затем Форму набивают смесью Обычногосостава. В табл, 1 приведены составы предлагаемых(РМ 1-3) и известной(Р 4)облицовочных смесей.40,6-42,7 мула изобретен эготовления облицовоч при литье алюминиевых ающая кварцевый песок ектрокорунд и воду, щ а я с я тем, что, с я механических свойст и, снижения склонност ованию и обеспечения тва отливки, она додержит фторцирконат; ующем соотношении ком ф енд 30-50 н с це ме вы по 35 ка по,5-3,0 онат калияй песок полуОстальное Источие во вн и инфор ание пр эе и экспе нов г римов В. ик литей ких спла 74, с.41 ьство СС О, 1973. Колобнев Иков А. В,етное литьашиностроАвторское13 кла В ф., К Справоч е иэ ле ниеф, 1 свидете 22 С 1/ Мелька,О М 366 Составитель С. Тепляковедактор А. Маковская Техред Ж.Кастелевич Корректор И. Иус Подписи Тираж 889рственного коэобретений иЖ, Раушс 8033/7ВНИИПИ Госупо делам113035, Моск итета С ткрытий ая наб. 4/5 ул. Проектная,илиал ППП"Патент",г В табл. 2 приведены показателимеханических свойств алюминиевого йэ данных табл. 2 видно, что предлагаемая облицовочная смесь обеспечивает получение более высоких механических свойств металла отливки при проведении испытаний как отдельно отлитых образцов, так и образцов,вырезанных непосредственно .иэ отливки.Склонность к трещинообразованию и качество отливок оценивались путем заливки сплавом ВАлдетали "Кронштейн".При получении серии укаэанных деталей в формах с известной облицовочной смесью в отливках отмеченО наличие микротрещин ликвационного характера и газовых раковин, в то время как при получении аналогичных деталей в формах с предлагаемой облицовочной смесью отливки свободны от укаэанных дефектов.Таким образом, предлагаемая облицовочная формовочная смесь обеспечивает условия для направленной и ускоренной кристаллизации отливки, способствует получению высокого качества литья, без пористости,горячих трещин, микронадрывов и способствует повышению механических свойств металла отливки иэ алюминиевых сплавов сплава ВАлТ 5 в зависимости отматериала облицовочного слоя формы Смесь для ио слоя формавов, включужирный, элл и ч а юью повышениалла отливкрещинообраэокого качеснительно соия при следентов, вес.ЭлектрокоруВодафторциркКварцевыжирный