Способ определения оптимальной толщины стенки литейной формы

(яр 5 В 22 015 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А.Г.Андр 3,ПТИМАЛЬИТЕЙНОЙ литейному жет быть исивок в обоых формах;. ляет уменьин в отливформаци охлажден формы по стенки, в АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОНОЙ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ ЛФОРМЫ(57) Изобретение относится кпроизводству и металлургии, мопользовано при получении отллочковых и керамических литейнреализация изобретения позвошить образование горячих трещ Изобретение относится к литейному производству и металлургии, может быть использовано при получении отливок в оболочковых и керамических литейных формах Целью изобретения является снижение трудоемкости и повышение точности экспериментальных работ, связанных с уменьшением образования горячих трещин в отливке.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения толщины стенки литейной формы, дополнительно фиксируют время достижения средней по толщине стенки модели формы температуры, равной температуре солидус залитого расплава металла.По сравнению с прототипом, существенным отличительным признаком являютке, Сущность: в способе определения оптимальной толщины стенки литейной формы, включающем изготовление по крайней мере трех форм - моделей различной толщины, заливку металла в формы - модели, измерение средней по толщине стенки модели температуры в выбранных точках контакта с отливкой, определение по заданному времени пребывания отливки в литейной форме толщины стенки; также определяют.для каждой толщины стенки формы-модели в выбранных точках контакта с отливкой, время достижения средней по толщине стенки формы-модели температуры, равной температуре солидуса охлаждаемого расплава. 2 ил. ся временнои и температурные режимы; в . прототипе определяют время достижения средней по толщине стенки формы-модели - ф температуры, равной температурному поро- СО гу циклической вязкости материала формы, ( ) а в заявляемом обьекте - время достижения (, в модели температуры, равной температуре солидуса расплава. Более тонкая стенка формы, получаемая по предлагаемому способу, по сравнению со стенкой, определяемой в прототипе. обеспечивают уменьшение деформации растяжения нв поверхности отливки. Ниже указано, в зависимости от температу ры .солидуса уменьшение де в процентах А; в отливке при и ее в предлагаемой литейной сравнению с формой, толщина оторой определяется в прототи 18369951 емпсратурасопидуса 1500 1400 1300 1200 1100 А ) 250 233 217 200 183 Гакиц образом, в литейной форме, с:(о гструированной по предлагаемому в заягл(е способу, дпя всех рассмотренных значений температур солидуса, опасные для образова,.ия горячих трещин деформации мечь( пч 1 гч ппимерно в 2 разаУ итывая. что предел прочности керал,ики в игтарвапе температур 1100 - 1500 С на превышает 2 - 3 МПа, возможчо образование трещин и керамической литейкой фооме. Обоазование тоещин .приводит к ,пап ьнейшему резкому уменьшению сил торл;о:.к(;ния между отливкой и стенкой формы, . (.а к:,(е будет способствовать умен ьшеию ве;. внятности обоазования горячих трегцин.Таким образом, по сравнению с прототи от:ь г;редлагаемае техническое решение содорх(ит вышеуказанные отличительные признаки и следовательно, соответствует требованию "новизны",По укаэанным отличительным существенным пр. знакам проведен поиск. Известных решений не найдено, Следовательно, заявляемое изобретение соответствует требованию "существенное отличие" по пункту 9.04 Инструкции Э 3-2-74,Поскольку заявляемое техническое решение позволяет уменьшить образование . орячих трещин при охлаждении расплава в интервале эффектной кристаллизации и применимо дпя любых конструкций оболочковых и керамических литейных форм, то оно соответствует требованию "положительный эффект",На фиг, 1 показана зависимость средней температуры по толщине стенки модели-формы от времени пребывания отливки; на фиг, 2 - максимально допустимая толщина стенки пооектируемой литейной формы от времени пребывания отливки в форме, Кривая 1 - по способу, описанному в прототипе, 2 - по предлагаемому способу,П р и м е р. Требуется определить максимально допустимую толщину стенки.кварцевой керамической литейной формы, обеспечивающей резкое уменьшение веропгности образования горячих трещин на поверхности отливки при охлаждении ее в эффективном интервале кристаллизации (ЭИК) стали. Химический состав стали, ,4: 0,6 С, О,б Мп и 0,3 5, Температура солидуса и = ,400 С, Площадь поперечного сечения отливки в зоне горячего пятна Г = 400689 мм, Толщину стенки установить для времени пребывания отливки в форме 20, 60, 120 мин.Ориентировочно толщины стенок моделей определяют из неравенства 0,04 5/ Е 0,2.По форме поперечного сечения отливки изготавливают три модели с постоянными толщинами 51 =- О,ДЕ = 25 мм, 52 = 0,1 Г= 63,5 мм и Яэ = 0,2 Г = 127 мм. Заливают металл в формы-модели.Для рассматриваемых в примере форм- моделей, с толщиной стенок 5 25 мм, 63, 127 мм, время т достижения средней по толщине стенки модели температуры равной температуре солидуса соответственно равно 6, 28, 120 мин (фиг. 1).Перестраивают графики на фиг, 1 в координатной системе 5 и г(фиг, 2, кривая 2). Здесь же показана кривая 1, выражающая зависимость между Я и т по прототипу,Влияние времени пребывания отливки в проектируемой литейной форме на толщину ее стенки, показано в таблице,Из приведенной таблицы видно, что предлагаемый способ определения оптимальной толщины стенки обеспечивает более тонкую литейную форму, чем при определении ее по прототипу, что как было показано выше, способствует уменьшению трещинообраэования в слитке,В настоящее время, только на Украине ежегодно в обопочковые и керамические формы отливаются более 35 тыс,т стали в год. Процент брака по горячим трещинам колеблется от 2 до 400, При устранении горячих трещин ежегодно будет по республике экономиться около 1000 тонн стали. Формула изобретения Способ определения оптимальной толщины стенки литейной формы по отсутствию горячих трещин в отливке, включающий изготовление по крайней мере трех моделей 45 литейных форм с различной толщиной стенки, заливку расплава металла в модели форм и измерение по усредненной толщине стенки модели-формы температуры в фиксированных точках, вычисление толщины стенки, а т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью снижения трудоемкости и повышения точности экспериментальных работ, дополнительно фиксируют время достижения усредненной температуры по толщине стенки модели формы, равной температуре солидуса залитого расплава металла.1836985 Ю ГРЯД яэ 3 люю Составитель В.КазаковРедактор С,Кулакова Техред М.Моргентал Корректор С.Пека аказ 2851 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/Б оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. гарина, 10 5, 70 1 бР 450 ф Ч Ю 47 й 4 У Ы ЮЮ 100120 ЮОЖемя аредьйоноя юливам дарю