Способ прокаливания оболочковых форм

Номер патента: 1147515

Авторы: Ларионов, Серебряков

ZIP архив

Текст

15 А 4(51 В 22 ВИДЕТЕЛЬСТ ОБОЛОЧеси налавляемымсплавов,рионовехноломосфермы в 088.8)м модеи ч ью ловыитановых и ние",агреваю ЖК 1188766 1965. ня СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМ(71) Рыбинский авиационныйгический институт(54)(57) СПОСОБ ПРОКАЛИВАНИЯКОВЫХ ФОРМ, полученных из смоснове электрокорунда по выпмоделям для литья титановыхвключающий нагрев формы в атинертного газа, выдержку форэтой среде, охлаждение, о тю щ и й с я тем, что, с целшения качества поверхности тотливок, оболочковую форму ндо 1100-1150 С, а после выдеатмосфере инертного газа иэмсреду нагрева на окислительну1 11475Изобретение относится к литейному производству в частности к литью тиъановьх сплавов в оболочковые формы из электрокорунда, изготовленных по выплавляемым моделям.Известен способ прокаливания обо 5 лочконых форм, заключающийся в нагреве оболочек до 900-1000 С в атмосфере прокалочной печи 1 .Недостатком известного способа является низкое качество поверхности отливок из титановых сплавов, так как в местах подпутрений и карманов образуется загрязненный поверхностный слой глубиной до 0,5-1,0 мм, Основной причиной этого загрязнения является взаимодействие заливаемого расплава с окисью кремния связующего и образование окисла металла и моно- окиси кремния по реакции20Ие+Б.02 - ИеО+Бз.Ог .При этом металл загрязняется продуктами его взаимодействия с углеродными остатками модельного состава,25Наиболее близим к предлагаемомуявляется способ прокаливания оболочковых форм, полученных из смеси наоснове электрокорунда по выплавляемыммоделям для литья титановых сплавов,нключаощй нагрев форм в атмосфереЗОинертного газа, выдержку форм в этойсреде, охлаждение Л .Зтот режим применяют для оболочек,имеющих на поверхости защитньп слойметалла, который препятствует взаимо-Э 5действию заливаемого титанового расплава с формой.Однако применение этого способапрокаливания форм из электрокорундане устраняет дефект по загрязнению 40поверхности отливок, и металл такжезагрязняется продуктами его взаимодействия с углеродными остатками.Целью изобретения является повышение качества поверхности титановых 45отливок.Цель достигается тем, что согласноспособу нрокаливания оболочковыхформ, полученных из смеси на основеэгектрокорунда по выплавляемьм моделям для литья титановых сплавов,вкючающему нагрев форм в атмосфереинертного газа, выдержку форм в этойсреде, охлаждение, оболочковую формунагревают до 1100-1150 С, а после вы дерласи в атмосфере инертного газаизменяют среду нагрева на окислительнуо15 2При нагреве до 1100-1150 С в инертной атмосфере (например, в атмосфере аргона) форм, полученных из смеси на основе электрокорунда с добавкой алюминиевого порошка и с кремнеземистым связующим, проходит реакция2/ЗЛ 1+Б 10 =1/ЗЛ 12 0+ Б 10 .Для завершения этой реакции форму выдерживают при указанных температурах, после чего среду нагрева изменяют на окислительную для окисления остатков модельного состава по реакцииС 1 О- СОго и оставшегося алюминия по реакции 2 Л 1+ 1,5 02= Л 120 з. Образующийся по реакции окисел алюминия упрочняет и уплотняет форму,Изменение изобарно-изотермического потенциала для первой реакцииьсг=-216399 - 168,5 Т (Дж),константа равновесия реакцииР 501(а" алЕ Ыо,Отсюда равновесное давление Б.0 (субокиси кремния)гн я о ( ая ая где ае,ао, - актлвности алюминия: и Б 02 в форме.Так как вводимый в оболочки аломиниевый порошок марки ЛСД-ВЧ (ТУ- -5-1-72) содержит 99,987. активного алюминия, то ае =1, Для связующего Б 02 й аец 1Пользуясь равенством 6 С=-19,17 Т 1 я К определяют температуру, выше которой происходит реакция взаимодействия алюминия с окисью кремния из этилсиликатного связующего. Температура составляет 1012 С. Так как имеется окисная пленка, температура взаимодействия составляет 1030 С, что определяют при дифференциально-термическом анализе (ДТЛ) в атмосфере аргона оболочек, изготовленных из суспензий следующего состава, мас.ч.:Порошок алюминиямарки ЛСД0,3 Электрокорунд К 07 3Гидролизованньйраствор этилсиликата с 16 Е Б.0 1Расчеты и ДТЛ дают ориентировочные данные о режиме пассинирования форм,47515 4ном (по ГОСТ 3647), последующиеслои - электрокорундом той же марки,зерном Р 20 или 25. 5Полученные образцы оболочек нагревают и выдерживают в атмосфере ар-.гона в течение 1 ч, затем выдерживают на воздухе 1 ч для замены инертной атмосферы окислительной вытеснениеМ аргона атмосферным воздухом. Прочность форм на изгиб,кг/см при ц С Глубина загрязненного слоя,мкм, при толщине стенки отливки, мм Способ 20 800 10 20 Известный 1,21(105 бцС) 13 0,30 17 0,25 0,25 Предлагаемый Прокаливание при, С 12 0,10 0,10 0,10 1100 22 15 0,10 0,10 0,05 1 150 1200 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 1250 16 26 1300 П р и м е ч а н и е, Отливки из сплава ВТЛ, залитого при 1750 С в холодные формы. Как видно из данных таблицы, прочность оболочек, прокаленных по пред лагаемому режиму, выше прочности оболочек, прокаленных по режиму-прототипу, как при 800 С, так и после их охлаждения при 20 С.При прокаливании оболочек до . у 1050 С в атмосфере аргона (по прототипу) отливки из титана имеют загрязненный поверхностный слой 0,25 Загрязнение поверхности титановых отливок определяют на образцах "ступенчатая проба" с толщиной стенки отливки 2, 10 и 20 мм, для чего изготавливают оболочки из суспензии, мас.ч.:Электрокорунд К 07с,размером зерен3-7 мкм 0,15Порошок алюминиямарки АСД-ВЧ 2,35Гидролизованныйраствор этилсиликата с 162 5102 1,01- и 2-й слои обсыпают электрокорундом марки "24 А" или "25 А", зерРезультаты измерений прочности форм при 20 и 800 С, глубины загрязненного слоя отливок, полученных по режиму-прототипу и предлагаемому приведены в таблице. 0,3 мкм, С увеличением температурыпрокаливания до 1100-1150 С и переключением атмосферы прокаливания синертного газа на окислительную (к .атмосферному воздуху) глубина загрязненного "лоя отливок уменьшается в5-2,5 раза, т.е. составляет О, 10,05 мкм, так как с увеличением температуры прокаливания происходит возгонка и удаление моноокиси кремния иСоставитель Л.ШкленникРедактор Л.Веселовская Техред С.Мигунова Корректор Е.Рошко Заказ 1456/13 Тираж 747 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Подписное ЕЖЕ В Ю Ва ЕВ ФФЭежи ФФ Юатее ешФилиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 заливаемый расплав титана не взаимодействует с окисью кремния, а при переключении атмосферы на окислительнуюпроисходит догорание остатков модельного состава Увеличениетемпературы 5прокаливания выше 1300 фС нецелесооб-,разно, так как уже при 1250 С загрязненный слой на отливке исчезает,Таким образом, применение предлагаемого способа прокаливания повышает качество поверхности отливок, т.е. уменьшает загрязненный слой. Кроме того, уменьшаются трудозатраты при производстве отливок и очистке их от загрязненного поверхностного слоя (экономический эффект 2700 руб, в гоф

Смотреть

Заявка

3525716, 23.12.1982

РЫБИНСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

СЕРЕБРЯКОВ СЕРГЕЙ ПАВЛОВИЧ, ЛАРИОНОВ АЛЕКСАНДР ЯКОВЛЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B22C 9/12

Метки: оболочковых, прокаливания, форм

Опубликовано: 30.03.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1147515-sposob-prokalivaniya-obolochkovykh-form.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ прокаливания оболочковых форм</a>

Похожие патенты