Способ изготовления форм

(61) Дополнительное в авт. Сеид-ау -Р 2) ЗалаленО 190679 (21) 2781667/22-02 (5) ) М )Л Б 22 С 9/04 В 22 С 9/12 Государетееивыв воинтет СССР во тлаи в:юбротевнй в отврытвв,Иосковский трижды ордена Ленина, ордена," ОктябрьскойРеволюции и ордена Трудового Красного Знамени аМ 9 сМЬбильньйзавод им. И.А, Лихачева (Производственное объедйнени ЗМ 7 М(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ Изобретение относится к литейному производству, а именно к способамизготовления керамических форм повыплавляемым или постоянным моделям,Известен способ изготовления форм,включакщий нанесение огнеупорногопокрытия на Выплавляемую или постоянную модель, удаление модели и прокаливание форм в окислительной атмосфере перед заливкой их металлом 1 3,Однако изгОтовленные В этих фОрмах отливки иэ черных металлов покрыты окалиной и имеют на своей поверхности слой глубиной до 1 мм, обедненнгй углеродом (обеэуглероженный) и легиру 1 сцими элементами. Этот слой образуется иэ-эа окисления увлерода и легируихцих элементов в поверхности отливок кислородом воздуха, содержащегося в порах форм и опорного напслнителя. Отливки с обедненным поверхностным слоем имеют пониженную прочность, плохую обрабатываемость, склон ны к образованию трещин, Отливки из ,цветных металлов, например бронзы и латуни, покрыты слоем окислов, что снижает точность изделий и требует их дополнительной очистки. Известен способ, в котором для предотврацения образования окислов, а также обезуглероженного и обедненного легируюшими элементами слоя форму, залитуюметаллом, обдувают углеводородным газом 2 .Известен также способ, в котором форму перед заливкой продувают инертным Газомс вытеснякмдим воздух 3.Однако при этом ухудшают"и условия труда, усложняется технологический процесс, утрудняется механизация,Известен способ, при котором вводят углеродсодержащие материалы в суспензиюОднако это отрицательно сказывается на.свойствах суспензий и качестве поверхности получаежх отливок.Известен способ изготовления форм по выплавляемым или постоянным моделям, согласно которому керамическую оболочку с предварительно удаленными моделями устанавливают в опоку с опорным наполнителем и прокаливают в печи с окислительной атмосферой, и после извлечения из печи оболочку заливают металлом. Затем на зеркало металла в литниковой чаше или в открытой прибыли бросают древесный уголь, пропитанный машинным маслом или параФином, я тут же опоку или Форму нак -рывают крышкой. После охлаждения отливок крышку удаляют. Продукты сгорания, происходящего при недостаткекислорода, создают защитную газовуюсреду,.препятствукицую окислению отливок при их охлаждении. Этим способомудается снизить толщину обеэуглероженного слоя 51.Недостатки этого способа - неполное устранение обезуглероженного слоя,посколькУ защитная газовая атмосфера образуется лишь через 2-4 минпосле заливки Форм, когда отливкауже частично окислена, а такжеухудшение условий труда заливщиковиз-за гаэовыделений и необходимости 15манипуляций с горячей Формой.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту кпредлагаемому является способ изготовления Форм, включающий нанесение огнеупорного покрытия на выплавляемую или постоянную модель,сушку покрытия, удаление модели ипрокаливание форм. В известном способе для исключения обеэуглероженного слоя в отливках в печи при прокаливании Форм принудительно создают восстановительную атмосферу эндогазом 6 .Однако известный способ требуетсоздания контролируемых условий .эндогазовой (восстановительной) атмосферы в печи, т.е, наличия дополнительных зндогаэовых установок.Цель изобретения - упрощение способа изготовления форм.35указанная цель достигается тем,что прокаливание Формы осуществляютв герметиэированной опоке.Герметизация опоки может бытьосуществлена любыми известными сред Оствами, Стык крышки с опокой можетбыть заделан песчаным затвором илипромаэкой места стыка, при этом хотяи будет несколько снижена герметизация опоки, однако существенного влияния на увеличение обезуглероженногослоя отливки не произойдет, так какв замкнутом объеме опоки не будетсвободного доступа воздуха,Если модели удалены из Формы в Щрасплаве модельной композиции, токерамическая оболочка пропитана модельным составом иего количествадостаточно для создания условий залитого в оболочку металла. Если модельный состав тщательно удален изформы (при выплавлении в воде) илиотсутствует вовсе (керамическая формаизготовлена по постоянной нли посолевой модели), то для гарантированного создания восстановительной 60атмосферы в опоку под крышку можетбыть помещен углерсдсодержащий материал, гаэифицируемый при температуре прокаливания, например модельный состав, парафин, уголь и т,д, 65 При прокаливании форм в герметизированной опоке удаление органических остатков из Формы происходитпри местном недостатке кислорода. Врезультате создаются условия для ихвозгонки и деструкции с образованиемпиролитического углерода, осаждающегося на поверхности огнеупорныхчастиц, обраэукюцих форму, Кроме того,в восстановительной атмосфере, образующейся под крышкой из-эа окисления1органических продуктов при недостатке кислорода, происходит частичноевосстановление окислов, содержащихсяв Форме, например окислов железа. Призаливке форм металлом кислород, поступающий в Форму, расходуется на окисление пиролитического углерода, восстановление окислов, дожигание окисиу глерода.П р и м е р 1. Керамическую форму , изготовленную по постоянной модели (Шоу-процесс) и заформованную вопоке, которая эагерметизирована,прокаливают в печи с окислительной атмосферой 4 ч при 950 С. Предваритель-,но под крышку опоки помещают промасленную ветошь После извлечения иэ печи непосредственно перед заливкойкрышку снимают и форму заливают сталью 40 Л. Металлографическим исследованием обезуглероженный слой на лолученной отливке не обнаружен., Недолива и газовых раковин на отливках нет.П р и м е р 2. Керамическую форму изготовляют по выплавляемым моделям. Материал моделей Р-З, Моделиудаляют иэ Формы в расплаве модельной композиции. форму устанавливаютв опоку, засыпают кварцевым пескоми накрывают крышкой. Форму прокаливают б ч при 920-950 С. После извлечения из печи прокаливания непосредственно перед заливкой крыаку снимают с опоки. Форму заливают сталью40 Х. Металлографическим исследованием обезуглероженный слой на отлиькене обнаружен. Недолива и газовых раковн на отливках нет.П р и м е р 3. форму изготавливают известным способом. КерамическуюФорму изготавливают по постоянноймодели (Шоу-процессом), устанавливают в опоку, Опорный наполнителькварцевый песок. Форму прокаливают втечение 4 ч в окислительной атмосфере при 950 цС, затем заливают сталью40 Л,После заливки на зеркало чаши помещают ветошь, смоченную машинным мас.лом и опоку накрывают крышкой такимобразом, чтобы образовался песчаныйзатвор эа счет опорного наполнителя.Время от начала заливки до накрывания опоки крышкой составляет 2 мин,Металлографическим исследованиемполученной отливки установлено, чтообезуглероженный и обедненный углеродом слой на ней составляет 0,3-.0,4 мм850267 формула изобретения Составитель И. КуницкаяРедактор Л, Филь Техред А. Ач Корректор Ю. Макаренко Заказ 6192/12 Тираж 869 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 Исследования н производственное опробование показывают, что эффектив, ность предлагаемого способа выражается в повышении на 15-20 прочности отливок, улучшении их обрабатываемости, сокращении на 50 брака по горячим трещинам повышении точности отливок, улучшении качества их поверхности Отсутствие обезуглероженного слоя позволяет снизить припуски на механическую обработку, исключить пос-р ледукцую цементацию для насыщения поверхностного слоя углеродом. Стоимость цементации одной тонны отливок составляет 40-50 р. Способ изготовления форм, включающий нанесение огнеупорного покрытия на выплавляемую или постоянную мо дель, сушку покрытия, удаление модели и прокаливание форм, о т л и - 1 ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа, прокаливание осуществляют в герметизированной опоке,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Литье по выплавляемым моделям.Под ред. Я.И. Шкленника и В.А. Озерова. Изд 2-е, перераб. и доп. М.,"Машиностроение", 1971, с. 36-37.2. Авторское свидетельство СССРМ 505493, кл. В 22 С 3/00, 1974.3. Патент Австрии Р 286517,кл. В 22 О 1/00, 1970.4. Литье по выплавляемым моделям.Под ред. Я.И. Шкленника и В.А. Озерова. Изд 2-е, перераб. и допМ"Машиностроение", 1975, с. 101.6. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2812701/02,кл. В 22 С 9/12, 1979,