Способ поверхностного упрочнения металлических литейных форм

(54) СП ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ АЛЛИЧЕСКИХ му пройэверхност.тейных но ения металлических ли форм,Известен сботки поверпредусматривгазообразногоке через толпериод затвеки 11. по мнко.термическливок в форм и хности юший е,ением чу под дав ого реагент щу формдевания к отливиала в ного мате охлаждения о Недостатком этого способа является то, что его эффективность ограничивается приме. пением газообразных или жидких реагентов и практически исключает возможность приме. пения твердых реагентов.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ поверхностного упрочнения металлических литейных форм, включающий нанесение упрочняюгцего покрытия на поверхность формы и заливку формы жидким металлом 2) . Цель вышение20 тейных ф согл Изобретение относится к литейно дству, в частности к способам по Недостатком известного способа поверхностного упрочнения является низкая интенсивность диффузионных процессов на границеметаллическая форма - покрытие, связаннаяс наличием оболочек связующего на частицах нанбсимого покрытия, Кроме того, покрытие прижимается к металлической форметолько давлением заливаемого металла итолько во время его нахождения в жидком 10состоянии, а после образования корочки начинается усадка отливки и снятие давления,что также снижает интенсивность упрочнения.Необходимость сушки покрытия, возможность размыва слоя покрытия струей зали.15ваемого металла снижает эффективность способа. обретения - интенсификацияффективности процесса упрой поверхности металлическирм. Поставленная цель дос"игается тем, что способу поверхностного упрочненнПараметры процесса Способ Продолжительностьпроцессаупрочнения, мии Материаллитейно Тогпцина слоя покрытия,Температура расплана,С олостав упрочняюффузиого оя, мкм его по. ки пормы рытия,кры.- 14 40-50 1 - 2 0,5 200 В,С132 О- ОйагВ 407 - 1340 Сталь15 Л Иэвестнь ЯН 4 С 11 О Аг Оз,0 Декстрин 5,0 (сверх 1009 1 - 2 6-8 (после смыкания формы) В 4 СНаг 840713 йН 4 С. 1,0 А 2 Оз. 2,00 - 6 20 -40 редлагаемый Сталь 5 Л.Виспольэо.орошок28407) К 3 959892 металлических литейных форм, включающему нанесение упрочняющего покрытия на поверх.ность формы и заливку формы жидким металлом, упрочняющее покрытие наносят после частичной кристаллизации отливки в зазор между отливкой и формой, образуемый при приоткрывании формы, а затем прилагают давление на упрочняющее покрытие при смыкании литейной формы.В предлагаемом способе используется порош.1 п кообраэное упрочняющее покрытие без связующего, что позволяет. легко заполнять им зазор между отливкой и формой, образуемый при приоткрывании формы, после частич. ной кристаллизации отливки. Кроме того, отсутствие оболочек связующего на частицах упрочняющего покрытия повышает интенсивность процесса диффузии упрочняющего компонента в поверхностный слой металлической формы.20Способ поверхностного упрочнения металлических литейных форм может быть осуществлен следующим образом.В литейную металлическую форму (ко.киль), например с вертикальным разъемом,заливают жидкий металл, выдерживают до образования поверхностной корки, обеспечивающей сохранение конфигурации отливки,Испытания согласно известному спосолроводились на кокилях для отливки1 индрических отливок роторов вакуумньасосов диаметром 130 мм и высотой 4после чего раздвигают части кокиля и создаютзазор 3 - 4 мм между отливкой и частямикокиля. Во избежание высыпания смеси поплоскости разъема в кокиле предусмотрены уплотнения в виде литейных замков. Взазор между отливкой и формой засыпаютпорошковую .смесь упрочняющего покрытия,например состав для борирования, Благодаря большой дисперсности частиц, входящих всостав упрочняющего покрытия, смесь обла.дает хорошей подвижностью и легко заполняет зазор, После заполнения зазора частикокиля смыкают, оказывая давление на покрытие, Температура отливки и давление,передаваемое на рабочую поверхность кокиля, обеспечивают условия для проведениядиффузионного процесса легирования поверх.ности,После выдержки упрочняющего покрытияпод давлением части кокиля раскрывают иупрочняющий состав с отливкой удаляютДля получения упрочненного слоя большейтолщины процесс повторяют несколько раз,В таблице приведены сравнительные результаты исследования процесса поверхностного упрочнения по известному и предлагаемому способу,250 мм, изготовленных из стали качестве упрочняющего покрытия вали смесь, содержащую, мас.%; арбида бора (В 4 С) 84; буру (йСоставитель Н. КузьминтехРед"А. Баб нец Корректор Л. БокРедактор В. Лазоренко Тираж 852 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Заказ 7098/13 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул., Проектная, 4 513; хлорнстый аммоний (ЙН 4 С 1) 1; окись алюминия (АрОз) 2 и связующее, В ка- честве связующего использовали декстрин (5% сверх 100%), Покрытие толщиной 1 - 2 мм наносили на предварительно подогретую до 100.С поверхность кокиля, затем просушивали его и заливали форму расплавом чугуна при 1320-1340 С.По предлагаемому способу чугун заливали в очищенный кокиль и после образования корки на поверхности отливки (тем. пература поверхностного слоя отливки 1000 - 1100 С) части кокиля приоткрывали и в обоазовавшийся зазор 3-4 мм засыпали упрочняющий состав (без связующего), при этом температура прогрева поверхности кокиля достигала 500 - 600 С. После зацолнения зазора упрочняющим составом части кокиля смыкали, при этом создавалось рав. номерное давление 2 - 3 кгс/смф на сформированный слоя покрытия.По окончании процесса упрочнения метал. лографическим способом определяли топни-. ну диффузионного слоя;Интенсификация процесса упрочнения по изобретению достигается за счет сокращения его,продолжительности и исключения операции сушки, Эффективность процесса повышается за счет предварительного прогрева жидким металлом рабочей поверхности 959892 блитейной формы перед заполнением зазораупрочняющнм покрытием и созданием давления на упрочняющее покрытие в процессе уп.рочнения, что обеепечнвает увеличение толщиЗ ны диффузионного слоя.Реализация изобретения позволит повыситьэффективность процесса упрочнения металлических литейных форм при значительномсокращении продолжительности их обработки.10Формула изобретения Способ поверхностного упрочнения металлических литейных форм, включающий нанесение упрочняющего покрытия на поверх 1 э ность формы и заливку формы жидкимметаллом, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью интенсификации и повышения эффективности процесса, упрочняющеепокрытие наносят после частичной крнстал-щ лизацни отливки в зазор между отливкойи формой,. образуемый прн приоткрьванииформы, а затем прилагают давление на упрочняющее покрытие при смыкании литейной формы.25 .Источники информации,принятые во виньваие при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР йе 212701,кл, В 23 С 9/00, опублик.1965.2. Патент Японии Ме 47-31495, кл, 11 В 1(В 22 С), опублик, 1972.