Способ центробежного литья биметаллических заготовок

-02 Бюл.46ов42 (088,8) свидетельств В 22 П 13/02,СССР1978. ТЬЯ БИей ть исбимеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ М А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК(57) Изобретение относитсяному производству и может бпользовано при изготовлении,80135906 таллических заготовок методом центробежного литья. Цель изобретения -повышение эксплуатационных свойств -достигается за счет обеспечения кристаллизации литейного расплава подповышенным давлением, которое, в своюочередь, достигается тем, что послезаливки литейного расплава в литейную форму и введения детали-вставкиее сдавливают с двух противоположныхсторон в осевом направлении с усилием, достаточным для ее деформации.3 ил.Изобретение относится к литейному производству, в частности к центробежному литью при изготовлении биметаллических заготовок, получаемых введением в контакт двух металлов биметаллического соединения, один изкоторых находится в твердом, а другой в жидком состоянии, и может . найти применение при изготовлении биметаллических червячных и зубчатых колес с венцом из антифрикционного металла, а ступицей - из конструкционного металла.Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств за счет обеспечения кристаллизации литейного расплава под повышенным давлением,Сущность изобретения заключается в том, что введение детали-вставки в контакт с литейным расплавом осуществляют за счет пластического деформирования детали-вставки (то же самое на этапе прессования литейного расплава). Доминирующими при этом оказываются два фактора: пластическое деформирование детали-вставки приводит к разрушению кристаллической рещетки металла в поверхностных слояхи образованию (в разломах) ювенильной поверхности, обладающей высокимиадгезионными свойствами (в данномслучае по отношению к литейному расплаву), что существенно повышаетпрочность диффузионной связи в биметаллическом спае, а значит увеличивает эксплуатационные качества биметаллического соединения, деформация детали-вставки в сторону литейного расплава приводит к уменьшениюобъема формообразующей полости изложницы (там, где находится литейныйрасплав), что позволяет осуществить,прессование литейного расплава с деформированием его по всему объему,это улучшает его структуру (т,е. прицентробежном литье реализуется схемалитья под давлением).На фиг. 1 изображено устройстводля осуществления способа; на фиг,2то же, с использованием стальных шариков, на фиг. 3 - деталь-вставкипосле обжатия ее шариками,Изложницу, выполненную в виде двухполуформ 1, 2, стянутых винтами,устанавливают на шпиндель заливочноймашины 3 с закрепленным на нем упором 4 и приводят во вращательное движение. В формообразующую полость из 5 10 1 В 20 25 30 35 40 45 50 55 ложницы заливают литейный расплав 5 и перемещением вниз пуансона 6 и детали-вставки 7 осуществляют осевой ее ввод в изложницу (фиг. 1, левая половина), вторым этапом осуществляют радиальное деформирование детали- вставки 7 пуансоном 6 (фиг. 1, правая половина), Радиальное деформирование образца в данном случае обусловлено сжатием торцов пуансоном и происходит в стесненных условиях (радиальной подаче образца препятствуют контактные кромки 8, 9 полуформ и литейный расплав, но в целом такая схема технологически наиболее проста и использована для экспериментального изучения процесса центробежной штамповки.Изготавливают биметаллическую отливку с центральной частью из стали марки СТО (ГОСТ 380-7 1), а периферийную часть из сплава алюминия марки АЛЗ (ГОСТ 2685-75).Деталь-вставку (центральную часть) изготавливают на токарном станке размерами: диаметр - 20 мм, высота - 30 мм, шероховатость боковой поверхности и торцов Р 20 (перед использованием поверхность детали-вставки обезжиривают и декапируют).Алюминий в изложницу заливают при 760 С, время заливки литейного расплава 6-,8 с, объем заливаемого литейного расплава 50,6 смз .Размеры формообразующей полости изложницы: диаметр 60 мм, высота 20 мм. Частота вращения изложницы 500 об/мин.Прессование производят на скорости 1,2 м/с при пиковом давлении прессования 80 кг/мм.Эксперименты показывают, что при испытании образцов, вырезанных из полученных отливок (отрыв по спаю),разрушение образца всегда происходит по алюминию (т,е. биметаллический спай является более прочным, чем алюминий), кроме того, наблюдается повышение прочности алюминиевой части отливки (при получении отливки беэ применения кристаллизации под давлением= 16 кг/мм, при кристаллизации под давлением 1 =26 кг/мм).На фиг. 2 и 3 представлен вариант выполнения способа с использованием стальных шариков. Способ позволяет осуществить прессование при давлениях, по величине приближающихся кпределу прочности металла изложницы,причем это не требует никаких уплотнений, достаточно лишь выполнить условие, чтобы осевой размер деталивставки превышал осевой размер формообразующей полости изложницы, в этомслучае радиальное деформирование детали-вставки приведет к герметизацииформообразующего пространства излож Оницы металлом детали-вставки, а увеличение давления прессования литейного расплава (по мере деформирования детали-вставки) приведет к увеличению давления металла детали-вставки на металл изложницы по контуругерметизации формообразующей полости(т.е, предлагаемый технологический процесс является саморегулирующимсяформула изобретенияСпособ центробежного литья биметаллических заготовок, включающий подачу в изложницу литейного расплава и ввод в нее детали-вставки, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств биметаллического соединения за счет обеспечения кристаллизации литейного расплава под повышенным давлением, после ввода детали-вставки ее сдавливают с двух противоположных сторон в осевом направлении с усилием, достаточным для ее деформации,13590 б 1 Составитель ЕТехред М.Дидык нько едактор М.Товт Заказ б 103/1ВН писно 4 Тираж 741 ЦИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. изводственно-полиграфическое предприят орректор Л,Пилипенко Ужгород, ул. Проектная,