Способ литья под газовым давлением

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н 1789238 Ф(22) Заявлено 211278 (21) 2699420/22-02 с присоединением заявки Мо В 22 О 18/04 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ЛИТЬЯ ПОД ГАЗОВЫМ ДАВЛЕНИЕМ Изобретение относится к литью под газовым давлением, преимущественно к литью под низким давлением и с противодавлением легкоокисляющихся расплавов.В известных способах литья под газовым давлением алюминиевых и других легкоокисляющихся расплавов в герметичной обогреваемой емкости с раздаточным тиглем создается избыточное 10 давлениЕ газообразного агента, под действием которого происходит запол-. нение формы и кристаллизация отливки. В качестве газообразного агента используется сжатый воздух или защит ный гаэ (11.Однако, при использовании сжатого воздуха происходит интенсивное окисление, охлаждение, насыщение расплава газами и эамешивание в него окис лов, что приводит к снижению качества отливок. При использовании защит-. ного газа усложняется конструкция литейной установки и удорожается процесс получения литейной заготовки." 25Известен также способ литья, включающий заполнение расплавом тигля в обогреваемой камере, помещение на зеркало расплава цоплавкового поршня, герметизацию камеры, создание давле ния воздуха в ней и заполнение раС- плавом формы через металлопровод, кристаллизацию отливки и снятие давления воздуха 21.Недостатки способа заключаются в том, что полностью не устраняется охлаждение расплава, насыщение его газами и неметаллическими включениями из-за наличия на зеркале расплава не защищенных поверхностей. Кроме этого, при использовании укаэанных способов, эффект обработки приготовляемого расплава флюсами с течением времени снижается.Цель изобретения - повышение качества отливокуказанная цель достигается тем, что после заполнения тигля расплавом материала отливки, на его зеркале наводят слой гранул огнеупорного материала, пропитанных расплавом рафинирующих и модифицирующих флюсов, тол-, щиной 5-300 мм со средними размерами гранул 1-70 мм. Вследствие подвижности гранул и образования слоя расплавленного Флюса, обеспечивается изоляция расплава материала отливки от воздействия воздуха. Слой расплавленного флюса, который образуется на зеркале расплава материала отливки в789238 результате контакта гранул с последним, способствует улучшению структуры отливок.Кроме этого, для повышения эффективности рафинирования и модифицйрования, гранулы огнеупора периодичес;ки замешивают в расплав материала отливки. огнеупора в глубинные зоны расплава,в зависимости от требований, предъявляемых к отливкам. При этом обеспечивается более полное обновление слояогнеупоров, непосредственно контактирующих с расплавом и предотвращаетсяспекание гранулСпособ осуществляется следующимобразом.В тигель заливают расплав материала отливки и на его зеркале наводят слой гранул легкого огнеупорного материала, пропитанных в течение 10-60 минут расплавом рафинирующих и модифицирующих Флюсов. Наведение гранул может быть осуществлено, например, насыпкой гранул непосредственно на зеркало расплава, либо предварительным помещением гранул на дно тигля с последующим их всплытием после заливки в него расплава, 20Предельные средние размеры гранул огнеупора (1-70 мм) и толщину их слоя (5-300 мм) выбирают исходя из размеров конкретного тигля. Для уменьшения вероятности соприкосновения сжатого воздуха с расплавом,в защитном слое целесообразно использовать гранулы огнеупоров различных размеров. Границы интервалов устанавливаются следующим образом:при среднем размере гранул менее 1 мм происходит отделение значительной части гранул от их слоя при подаче в емкость сжатого воздуха иэ-эа большой "парусности" их; при среднем Размере гРанул в слое свыше 35 70 мм, при толщине слоя менее 5 мм не обеспечивается эффективная изоляция поверхности расплава от воздействия воздуха; толщийа слоя более 300 мм приводит к снижению полезного объема тигля. 40Затем емкость с расплавом герметиэируют и в герметичном объеме создают избыточное давление воздуха, под действием которого расплав через металлопровод заполняет форму и происхо дит кристаллизация отливки. После сброса давления воздуха избыток жидкого расплава стекает в тигель. При охлаждении отливки до технологически необходимой температуры, ее иэвлека ют иэ Формы, форму собирают и цикл изготовления отливки повторяется.,Гранулы огнеупорного материала, пропитанные флюсом, при контакте с расплавом материала отливки прогреваюй я и на зеркале расплава образуется слой жидкого Флюса.Обновление гранул, непосредственно контактирующих с расплавом, проис- ходит в результате их перемещения относительно друг друга при. периодичес ком понижении уровня расплава в тигле во время заливки его в Форму.Для повышения эффективности рафинирования и модифицирования периодически производят замешивание гранул 65 После достижения расплавом в тигле нижнего уровня, производится заливка в него новой порции расплава. Гранулы Огнеупора заменяют новыми в случае эарастания их пленкой окислов и снижения рафинирующе-модифицирующих свойств.В изобретении допускается применение, как предварительно обработанного, так и необработанного флюсами расплаваП р и м е р, В емкость с предварительно насыпанными в нее гранулами графита размерами 7-30 мм, пропитанных флюсом (40 МаС 0 + 15 КСР + + 45 Май) в течение 35 минут при температуре 720-730 ОС, заливают 150 кг расплава АЛ 9. На поверхности расплава образуется слой огнеупора толщиной 40-45 мм. Режим литья под низким давлением происходит при давлении воздуха 1 атм, температуре металлической формы 250-280 оС, температуре расплава АЛ 9 720-730 ОС. Изготавливают отливку весом 2,5 кг с толщиной стенок до 15 мм.В предложенном способе отсутствуют неметаллические включения, модифицированная структура имеется в отливках как в начале, так и в конце забора расплава из тигля, при этом средние значения механических свойств возросли - предел прочности 6с 19 до 21 кг/мм, относительное удлинение В с 4,0 до 4,3, твердость НВ с 55 до 60 кг/мм , брак по негерметичности снизился с 4,5 до 2.Предлагаемый способ позволяет. повысить качество отливок за счет умень. щения газонасыщенности расплава, количества в нем неметаллических включений и снизить брак в 1,5 раза. Формула изобретения1. Способ литья под газовым дав-. лением, включающий заполнение расплавом материала отливки тигля, герметизацию камеры и создание в ней давле" ния воздуха, заполнение формы, кристаллизацию отливки и снятие давления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества отливок, после заполнения тигля расплавом материала отливки, на его зеркале наводят алой гранул огнеупорного материала, пропитанных расплавом рафини- . рующих и модифицирующих флюсов, толщиной 5-300 мм со средними размерами, гранул 1-70 мм.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что гранулы огнеупо789238 Составитель Г.КибовскийРедактор А.Шишкина Техред А.Щепанская Корректор О.Билак Заказ 8936/10 Тираж 889 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ра периодически замешивают в расплавматериала отливки.Источники информациИ,принятые во внимание при экспертизе.1. Уразбаев Б.К. и др. Некоторыестороны динамики процесса литья под низким давлением. Новое в литье под низким давлением. К., "Наукова думка", 1971, с. 80-84,2.:Авторское свидетельство СССР5 Р 530747, кл. В 22 О 27/14, 1975.