Способ получения полых отливоки устройство для его осуществления

ОП ИСАИ ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 070679 (21) 277 б 422/22-02 Союз Сфветскик Социалистических Реснубпнк(51)М, Кл В 22 0 15/02 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 746.043(088 8) Дата опубликования описания 10. 04. 81 В.И.Батуев, П.П.Игнатьев, Л.И.Качур, В.Ф.КириндасА. Ф. Науменко, А. П.Рузманов, Н.И.Чащихин и В.В.Ягунов(71) Заявитель 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛБХ ОТЛИВОК 1.,": И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСЩЕСТВЛЕНИЯ Форме усеченного конуса боковой стенки под углом енного в нижней части с кой частью тигля,. в котолено днище, снабженное осевого перемещения.рабочая поверхность дином положении установлена перехода цилиндрической в коническую на величину полнена по с наклоном 3-50,сопряж цилиндричес рой установ механизмом При этом ща в исходи ниже линии части тиглягде Ь5 20 25 цель достигаетсяд кристаллизацииотливку с осевым2-5 весам отливки.для осуществленияяя стенка тигля вь 10 реал Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения отливок из сплавов с широким интервалом кристаллизации, склонных кликвации по удельному весу.Известен способ получения полых отливок, включающий плавку шихты и кристаллизацию металла в плавильном объеме с Формообразовани" ем полости в отливке введением центрового стержня 13Недостатками этого способа являются ликвация и неоднородность сплава по объему отливки.Известно также устройство для получения полых отливок, содержащее водоохлаждаемый тигель с днищем и центральным водоохлаждаемым стержнем, и индукционный нагреватель 1 .Цель изобретения - уменьшение ликвации и сохранение химической однородности сплава в объеме отливкиеПоставленнаятем, что в перноподпрессовываютусилием, равнымВ устройствеспособа внутренн Во фМ1=1,1-1,2.- расстояние от поверхностиднища до линии сопряженияцилиндрической и конусной частей тигля;" диаметр цилиндрической частитиглякоэффициент термического расширения металла сплава; - разница температур кристаллизации сплава и стенки тигля, при этом температурустенки тигля принимают равной температуре воды на сливе из холодного тигля; - угол наклона стенки Формы. чертеже изображено устройство, ующее предлагаемый способ.Печь содержит металлический кор-.пус 1, в котором размещен "холодный"тигель 2 и индуктор 3. "Холодный"тигель 2 в зоне плавильного объемао4 выполнен с конусностьи 3-5 с расширением к низу, а в зоне установки днища 5 имеет цилиндрическую проточку с учетом воэможности перемещения днища 5 вверх при кристаллизации отливки. Снизу к корпусу 1печи крепится поддон 6, в которомразмещен толкатель 7 стержня, пружина 8 и подставка 13 днища. Водоохлаждаемый стержень 9 с графитовымчехлом 10 и теплоизоляционной шайбой11 установлен упорным кольцом 14 натолкатель 7 через промежуточную пружину 8, а своей верхней частьи входит в направляющую втулку 12 днища 5, установленного на подставке 13.Устройство, осуществляющее предлагаемый способ, работает следуюцим образом,Производят сборку печи, для чегов поддон б на толкатель 7 устанавливают пружину 8, на которую помещают своим упорным кольцом 14 центральный стержень 9 с графитовым чехлом10. Устанавливают в поддон подставку 13, на которую помещают днище 5,при этом графитовый чехол 10 центрального стержня 9 вводят в направляющую втулку 12 и устанавливают науровне верхней полости днища 5. Спомощью механического подъемника,к корпусу 1 печи, при этом днище5 вводят в цилиндрическую проточкухолодного тигля 2 и устанавливаютот начала конусной проточки на тигле на расстоянии 17 мм исходя израсчетной формулы с тем, чтобы имелась возможность перемещения днища 5 вверх при кристаллизации отливки.В "холодный" тигель 2 загружаютшихту, накрывают печь крышкой (непоказана), вакуумируют, проводятрасплавление шихты и выдержку расплава. По окончании процесса плавкиотключают напряжение с индуктора 3,вводят в расплав водоохлаждаемыйстержень 9 и после этого к упорномукольцу 14 прикладывают с помощьюмеханизма прижатия усилие, равное2 весам отливки, снизу и по мерекристаллизации отливки поднимаютднище 5 совместно с отливкой на14-16 мм, прижимая постоянно черезпружину 8 кристаллизующийся слитокк внутренним конусным стенкам 1 холодного" тигля 2, и тем самым обеспечивают постоянный теплоотвод отслитка на стенки "холодного тигля2, центральный стержень 9 и днище5. Усилие прижатия отливки, равное2-5 весам последней, предпочтительно равное 3 весам, выбрано эмпири Формула изобретения 50 55 60 65 5 О 15 20 25 ЗО 35 40 чески. Усилия подъема, меньшего 2 весов отливки, недостаточно для деформации мгновенно образующейся после отключения индукционной нагрузки корочки твердого металла и равномерного прижатия поверхности отливки к стенкам тигля, Увеличение усилия более, чем на 5 весов отливки не приводит к .улучшению однородности сплава, однако, в ряде случаев затрудняет удаление отливки из тигля,Применение в устройстве тигля с углом наклона стенки 3-5 объясняо ется тем, что при наклоне стенки менее 3 существенно увеличивается необходимая высота подъема отливки в процессе кристаллизации, что ухудшает технологичность этой операции. Увеличение угла наклона выше 5 во ряде случаев требует обработки отливки по образующей, что также снижает технологичность процесса. Применение литой заготовки с конусностьи 6-10 на дальнейших операциях обработки, например давлением, практически не вызывает, ухудшения процесса обработки.Полученный по предлагаемому способу сплав в предлагаемом устройстве более однороден, чем при кристаллизации сплава в цилиндрическом "холодном" тигле, где не обеспечивается постоянный теплосъем от кристаллизующейся отливки на стенки тигля. Так, при плавке сплава, имеющего широкий интервал кристаллизации и склонного к ликвации по удельному весу фаэ, разница в содержании одного из компонентов от верха до низа слитка по известным способам составляет 4,0- 4,5, по предлагаемому способу - не более 1,8, Приввнение предлагаемых способа и устройства позволит снизить брак по неоднородности отливок. 1. Способ получения полых отливок, преимущественно из сплавов с широким температурным интервалом кристаллизации, включающий плавку шихты в тигле и кристаллизации металла в плавильном объеме с формообразованием полости в отливке введением центрового стержня, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения ликвации и и сохранения химической однородности сплава в объеме отливки, в период кристаллизации подпрессовывают отливку с осевым усилием, равным 2-5. весам отливки.2. Устройство для осуществления способа по п, 1, содержащее водоохлаждаемый тигель с днищем и центральным водоохлаждаемым стержнем и индукционный нагреватель, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что внутренняя стенка тигля выполнена по форме усеченно816685 5 30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторскбе свидетельство СССРР 638423, кл. В 22 Р 15/02, 1977. Составитель Г,КибовскиРедактор Е.Дичинская Техред М.Коштура3 аз 112 орректор В,Синицка 3/14 Тираж 869ВВЙИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыт 1".3035, Москва, Ж, Рауаская н писное б., д илиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная го конуса с наклоном под углом 3-5, сопряженного в нижней части с цилиндрической частью тигля, в которой установлено днище, снабженное механизмом осевого перемещения.3. Устройство по и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что рабочая поверхность днища н исходном положении установлена ниже линии перехода цилиндрической части тигля в коническую на величинуо Ь% -агде И - расстояние от поверхностиднища до линии сопряжения цилиндрической и конусной частей тигля; Од - диаметр цилиндрической ча"сти тигля;коэффициент термического расширения материала сплава;- разность температур кри"сталлизации сплава и стенкитигля, при этом температурустенки принимают равной температуре воды на выходе иэохлаждающих каналов тигля; А - угол наклона стенки тигля.