Способ изготовления литейной формы

.1724431 В 22 В 15/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ тейх" т"ыть с пла мин на бо Это снижа верхности ровании с пслости Ф протяжку бороздки тья в кому внутволя ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1(71) Институт проблем литья АН(56) Авторское свидетельство СМ 822975,. кл. В 22 С 9/18, 198(5 Й) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙФОРМЫ(57) Изобретение относится к лному производству, в частностинологии изготовления литейныхс текстурой на внутренней контной поверхности формы, и можетиспользовано для литья в Форнаправленной кристаллизацией р Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности к технологии изготовления литейных форм и текстурой на внутренней контактной поверхности формы, и может быть использовано для литья в Форму с направлейной кристаллизацией расплава.Известен способ изготовления форм,согласно которому для предупреждения образования ужимин наносят вза-имно пересекающиеся бороздки (противоужимная сетка). Литейная йорма,полученная известным способом, пред"ставляется собой полость, на гори"зонтальной части которой нанесеныбороздки в виде сетки,Однако известный способ не поэет предотвратить образование ужива. Целью изобретения является улучшение структуры и свойств отливокза счет повышения интенсивности контактного теплообмена между литейнойформой и расплавом. Способ предусматривает изготовление литейнойформы из высокотеплопроводных материалов с интенсивностью теплоотвода8-15 кВт/м К, нанесение микрорельефа химическим осаждением металлаиэ паровой Фазы или плазменной обработкой, или механической обработкой в виде рисок с расстоянием междудвумя соседними рядами 0,1-1 мм доконцентрации поверхностных дейектовупаковки с плотностью дислокации10-1 О м , при этом литейная Форма может. быть изготовлена иэ меди.1 З.п.ф лы 1 ил, 1 табл,овых поверхностях отливок.т прочность контактной поформы, так как при формитки на боковых поверхностяхрмы невозможно осуществитьодели, так как при этомудут срезаться. Известен также способ ли киль цинка, согласно которо реннюю поверхность формы предварительно подготавливают, подвергая ее гравировке для придания ей текстуры, Далее в кокиль заливают цинк, затеи на охлажденную заготовку наносят один или несколько слоев краски, придающих поверхности отливки декоративный вид.4431 4 целью улучшения структуры и свойств отливки используют литейные формы иэ высокотеплопррводных материалов, например иэ меди с интенсивностью. теплоотвода (8-15 кВт/м К), а микрорельеф наносят в виде рисок химическим охлаждением металла из паровой фазы, плазменной обработкой или,механицеской обработкой, при этом риски наносят с расстоянием между двумя соседними рядами 0,1-1,0 мм дО кокцентрации поверхностных дефек 3 1Недостаток известного способасостоит в том, что он позволяет создать микрорельеф литой поверхностиотливки и не позволяет обеспецитьнаправленную кристаллизацию в поверхностном слое отливки.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эфйекту кизобретению является способ изготовления литейных форм, включающий формирование с помощью модели сеткибороздки на верхней поверхности Формы, согласно которому для уменьшенияобразования ужимин дополнительно формируют бороздки на боковых поверхностях формы в направлении протяжкимодели,Известный способ не позволяетсоздать микрорельеф литой поверхностиотливки на верхней ее части и необеспечивает направленную кристаллизацию расплава в поверхностном слоенижней ее части, Кроме того, формированием бороэдок на боковых поверх"ностях Формы в направлении протяжки модели снижают процность контактной поверхности Формы за счет отрываместами сухой корочки от основноймассы Формы при поступлении металла,т.е. ее осыпания.Целью изобретения является улуцше.ние структуры и свойств отливки эасчет повышения интенсивности контакткого теплообмена между литейной Формой и расплавом,На чертеже представлена схема, поясняющая способ. Использование изобретения обеспечивает повышение физико-механических свойств литого материала отливки на 25-303 по сравнению с литьем в фор- му беэ предварительно нанесенного микрорельефа на ее рабочей поверхности,5 10 20 25 ЗО 35 40 тов упаковки с плотностью дислока" ций (10 -1 ф) мНа схеме показаны рабочая контактная поверхность 1, подготовленная путем нанесения микрорельефа, форма 2 из высокотеплопроводного материала, поддон 3, литниковая система 4 для сифонной заливки, расплав 5 заливаемого металла.На внутреннюю контактную поверхность 1 формы 2 из высокотеплопроводного материала, например меди, обеспечивающей интенсивность теплоотвода (8-15) кВт/м К, наносят микрорельеф по направлению движения расплава в виде рисок обработки, как показано на чертеже. Такой микрорельеф, полуцают химическим осаждением металла из паровой фазы, плазменной обработкой или механической обработкой наждачным кругом предварительно зачищенной рабочей поверхности. Установленная на поддон 3 форма контактирует при заливке через литниковую систему 4 с расплавом 5. Причем направление рисок, формирующих активированные площадки роста кристаллов, должно совпадать с направлением движения расплава 6 полости Формы. На активных площадках вдоль рисок, косых рифлений с размерами 0,1-1,0 мм растут кристаллы коллинеарно контактной поверхности Формы.Образованные таким образом поверхностные микродейекты с плотностью дислокаций (10-10 ) мснижают энергию активации и соответственно повышают на 2-3 порядка коэффициент по-. верхностной диффузии атомов иэ расплава на поверхность йормы.П р и м е р. Способ осуществляют при изготовленной литейкой Формы для получения отливок компрессорнойлопатки высотой 125 мм иэ сплаваВТЛ. На внутреннюю поверхность 1Формы 2 с изменяемой интенсивностьютеплоотвода в указанных выше пределах наносят микрорельефы в виде рисок с расстоянием между двумя соседнимирядами 0,1-1 мм химическим осаждением меди из паровой фазы. Получаютрифления таким образом, что направление активированных площадок сов" падает с направлением движения, расплава вдоль рабочей поверхности Формы,форму заливают сийонной заливкой наподдоне 3 приготовленным расплавом. Расстояние межИнтенсивность теплоотвода, .кВт/м К Раэориентациякристаллов,град. Времясопротивления на разрыв, кг/мм Плотностьдислокаций, мду рисками, мм Дендритная Игольчатая 60 (не коллинеарно)3,5 2,0 1,5 8,0 15-20,0 85,0 0,05 0,1 0,5 1,0 1,5е 1 х 10 51110 1 х 10 9 х 10 92,0 93,0 95,0 9010 9210 8,0 12,0 4 1510 7,0ДендритнаяРазориентированная, игольчатая Данные для отливки с условиями, близкими к известному способу, полученыэкспериментально 5через Йитниковую систему 4 в течение 2,5 с, что соответствует скорости заливки 50 мм/с. Вдоль рифлений контактной поверхности образо 5вываются кристаллы игольчатой формы,обеспечивающие повышение Физико-механических свойств материала отливкина 25-303 (бв повышается с 72 до95 кг/мм 110В таблице приведены значения теплофиэических храрактеристик и свойства структуры литого материала серии отливок в подготовленную с указанным микрорельефом Форму с варьируемыми по теплопроводности путемприсадок материалом меди,Формула изобретения20 1, Способ изготовления литейной формы, включающий Формирование мик 31 ьрорельефа на ее рабочей поверхности, отличающийся. тем, что, с целью улучшения структуры и свойств отливок путем повышения интенсивности контактного теплообмена между литейной формой и расплавом, литейную форму изготавливают из высокотеплопроеодных материалов с интенсивностью теплооотвода 8-15 кйт/м К, а микрорельеф наносят в виде рисок химическим осаждением металла из паровой Фазы или плазменной обработкой, или механической обработкой, при атом риски наносят с расстоянием между двумя соседними рядами 0,1-1,0 мм до концентрации поверхностных дефектов упаковки с плотностью дислокации 10-10 м д2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что литейную форму изготавливают из меди.оставитель Р.ПикульскТехред Л.Олийнык актор Н,Гунько Корректор,А.Обруч аказ 1138 Тираж Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 ССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,1