Оболочковая форма для точного литья и способ ее изготовления

(й) СОЮЗ СОВЕТС СОПИАЛИСТИЧ РЕСПУВЛИЕ РЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССОПИСАНИЕ(73) Тиссен Гусс АГ (ОЕ)(64) ОБОЛОЧКОВАЯ ФОРМАЛИТЬЯ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТ(57) Применение: форма преднтительно дпя получения отливок ДЛЯ ТОЧЯОГО,ОВЛЕНИЯ начена предлоч- доэвтектических Сущность. в упомянутой сторона снабжена Вжи металла, причем со- ИЗ СОЛИ ИЛИ СОЛЕВой СМеси а ниже температуры разкзтионю которой лреикатионов щелочных и/илиметзтвюв и Зиноном которой состоят из анионов Галогенов, а рытие более чем на 40 ат.% соснескольких металлов ряда Й Тметавюв и/или сплавов, вических соединений. 7 зл фалюмини 8 ных сплавов.форме ОбрзЩеннзя к литьюрцтием из комбинаре сотилевое покрытие состоитс температурой ликвидусЛИВКИ ЗЛЮЮВВ 6 ВОГО СПЛЗВЗ,муществеео состоят из преимущественно метзпличебйе пок тоит из ОднОГО или И/ИЛИ Ще сей вти метйИзобретение относится к оболочковой форме для точного литья, предпочтительно дозвтектических алюминиевых сплавов, в которой шероховатая внутренняя стенка формы покрыта солевой смесью со способ.ностью восстановления.Известен способ уменьшения промежутков между ветвями дендритаЯ, при котором улучшение технологических свойств отливок достигается посредством особой солевой смеси тем, что зта солевая смесь наносится на особо шероховатую поверхность внутренней стенки оболочковой формы, что способствует зарождению и прорастанию центров кристаллизации дендритов при затвердевании металла, в результате чего уменьшаются промежутки между ветвями дендрита. Кроме тогб;,. изэтой заявки известно, что в литературе опи-ссано большое число веществ, эффективных 20 в отношении образования центров кристаллизации.В основу данного изобретения положена задача беспрепятственного и надежного установления небольших промежутков 25 между ветвями дендрита при разливке дозвтектических алюминиевых сплавов в подогретые оболочковые Формы для точногоЭта задача решается тем, что оболочко- ЗО вая форма для точного литья на обращенной к литью стороне имеет покрытие из комбинации соли и металла, причем солевое покрытие состоит из соли или солевой смеси с температурой ликвидуса ниже температуры З 5 разливки алюминиевого сплава, катионы которой, преимущественно, представляет собой катионы щелочных и/или щелочноземельных металлов и анионы которой, преимущественно, состоят из галогенов, а 40 металлическое покрытие более чем нэ 40 атм. состоит из одного или нескольких металлов ряда А 1,П и/или щелочноземельных металлов, и/или сплавов, смесей йли металлических соединений, 45Металл покрытия, в зависимости от обстоятельств в виде его сплавов, смесей или соединений предпочтительно наносится на внутреннюю стенку формы до, после или одновременно с солевым покрытием. 50Металл покрытия целесообразно состоит из алюминиевого сплава, содержащегодо 10 мэс,7, магния и/или до б мас.кремния, и(или до 3000 частей на тысячу иттрия,и/или один и/или несколько редкоземельных металлов, и/или бериллий, и/или висмут. и/или сурьму,Преимущество изобретения состоит нетолько в том, что обеспечивается значительно меньшие промежутки между ветвями дендрита и тем самым улучшенные технологические параметры отлитой фэсонной детали, особенно при наличии доэвтектических алюминиевых сплавов, но и в том, что.ддоовременно достигается шаровидная форма кремния. Это прежде всего важно потому, что позволяет сэкономить на дополнительных мероприятиях по облагораживанию,В соответствии с вышеуказанными операциями металлические пленки можно наносить на внутреннюю стенку фсрмы различными химическими и физическими способами. Однако вследствие большего удобства пользования предпочтительно наносить на внутреннюю стенку формы металлический порошок и соль или солевую смесь в виде суспенэии или раствора одновременно путем. заливки или разливки,Так как металлические порошки при подогреве оболочки формы больше предрасположены к окислению, чем металлические пленки, то выявилась целесообразность применения металлических сплавов и/или соединений или смесей в виде порошка, которые либо при подогреве оболочки формыподвергаются лишь особо незначительному окислению, исходя из их состава, либо применяют металлы, окисный слой которых в присутствии литого алюминия разрушается при температуре разливки компонентов сплава, Разрушение окисной пленки на поверхностях достигается, например, путем применения порошка твердого припоя алюминия крупностью примерно 10 - 50 мам. Обычные твердые припои содержат, например, в качестве добавки восстанавливающего действия бериллий в количестве около 50 частей на тысячу, некоторые дополнительно магний в количестве примерно 1,5/ а также висмут или сурьму в количестве около10 - 100 частей нэ тысячу. Для роста дендритов при этом целесообразно снизить содержание кремния в обычных твердых припоях или лучше полностью исключить его, Однако восстанавливающее воздействие на окисную пленку металлических порошков оказывают также другие щелочноземельные металлы, иттрий и/или редкоземельные металлы, например, добавки цериевого мишметаллэ, кэк компонента сплава порошка алюминиевого твердого припоя,По возможности выбирают сплавы, которые вследствие своей твердости легко поддаются раэмолу и одновременно являются активными в отношении образования центров кристаллизации, До сих пор зарекомендовали себя следующие металлические соединения с атомнымсоотношением 1:1; ГеА; ЕеТ; СэА; СаР; Т%: ТАц,т 839646 40 1, Оболочковая форма для точного литья, преимущественно доэвтектическихалюминиевых сплавов, внутренняя стенка которой имеет покрытие из смеси солей с восстановительной способностью, отличающаяся тем, что, с целью повышения физико-механических характеристик алюминиевых отливок, оболочковая форма на обращенной к литью стороне дополнительно содержит металлическое покрытие В качестве дополнительного самого по себе известного мероприятия осуществляется добавка к этим соединениям в небольших количествах поглощающего кислород материала с тем, чтобы связать обусловленный получением кислород внутри материала. Особо предпочтительно легировать порошки дополнительно посредством благородного металла или наносить на порошки после размола тонкий слой благородного металла платиновой группы, что является менее дорогим, Например, на титаново-никелевых порошках в результате пропитки растворы палладиевой соли и последующего химического или термического восстановления образуются покрытые тонким слоем благородного металла области поверхности, на которых даже после нагрева оболочки формы воздухом не образуется окисная пленка, Таким образом обеспечивается особенно хорошее смачивание затравочного порошка литым алюминием,Ф Предпочтительные формы выполненияизобретения приведены в нижеследующихпримерах,П р и м е р 1. Внутреннюю стооону оболочки формы точного литья покрывают путем засыпания и высыпания и последующей сушки суспензией, состоящей на 40 г йаС 1, 20йаР, 20 г 1 1 С 1, 5 г Ма 4 Ре, 5 г йа 4 Ге(С 1 ч)6 и 20 г металла в 1 л воды. Оболочку подогревают под защитным газом, затем доводят температуру примерно до 200 С и заливают в вакууме А 1317 Мц 0,6 с температурой около 700 С, Под действием солевой смеси усилилась эффективность различных металлов в отношении образования центров кристаллизации, образующих нижеследующий ряд по убывающей эффективности; Т 1, А 1, М 9, 2 г, Яг, Н 1, Ва, Са, ИЬ, К Яе, Та, Ее, М, Со, ЯЬ, Сц, Те, Са, Ад.Нанесение покрытия на внутреннюю сторону оболочки формы точного литья посредством суспензии представляет собой Формула и э обре те н и я особено простую фо, в,: Голкечия мзгб,:етения.Получены следующие хграктеристикяотл и в к и,5 условный пределтекучести 305 - 325 н/ммпредел прочности прирастяжении 365 - 380 н/ммотносительное удлинение 10 при разрыве А 5 9 - 12Г 1 р и м е р 2. Нанесение алюминиевойметаллической пленки на внутреннюю стор:. ну оболочки формы точного литья н последуа 4 ве покрытие слоя металл", (кото;.цР 15 отражает шероховатости оболочки Формыточного литья) высушенным слоем солиобеспечивает особенно надежную защитуалюминиевой металлической пленки отокисления, что также приводит к уменьше нию промежутка между ветвями дендритов,Получены следующие характеристики:условный пределтекучести 300 -,0 /. 2предел прочности прй25 растяжении 360 - 380 н/ммо- носительное удлинениепри разрыве А 5 9-117.П р и м е р 3. Дальнейшая оптимизацияпромежутков между ветвями дендаита дс стигнута за счет добавления шелочнотитанового гексафторида к солевой смеси тем,что к указанной в примере 1 соли добавлялидополнительно Э г 4 Т 1 Т 6 и 10 г тонкомалотого алюминия в составе А 1, Мд 1 5, 51 3 О, 35 Ве 0,01. После обычной термообработкина образцах для испцтания на растяжение0=6 мм получены следующие показатели;условный пределтекучести 310-330 и/ммпредел прочности поирастяжении 360-380 и/ммотносительное удлинениепри разрыве А 5 8 - 10;. 45 56) Заявка ФРГ В 3512118, кл. В 22 С 9/04, 1986. с последующим за ним слоем из смеси солей, причем металлическое покрытие содержит в количестве более 40 ат. одимегалл или несколько. металлов следующего ряда: алюминий, титан и/или щелочно- земельные металлы в, виде сплавов, -5 механических смесей или металлическихсоединений, а слой покрытия из солей содержит соли или смеси совей с температу рой ликвидуса ниже температуры разливки алюминиевого сплава с катионами преимущественно щелочных и/или щелочнозе1839646 энионами Составитель О.БелковТехред М.Моргентал Корректор М.Демчик Редактор С,КулаковаЗаказ 3410 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж", Раушская наб., 4/5"ФПроизводственно-издательский комбинат "Латент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 мельных металлов и преимущественно галогенов.2. Оболочковая форма по п,1, отличающаяся тем, что металлическое покрытие со держит твердый припой для алюминия с пониженным содержанием кремния.3. Оболочковая формапо пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что металлическое покрытие выполнено из металла, образующего при нагревании до 300 С на воздухе особо тонкую оксидную пленку.4, Оболочковая форма по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что металл покрытия содержит., компонент, восстановительная . способность которого при температуре разливки выше, чем у алюминия.5, Оболочковая форма по пп. 1, 2 и 4, отличающаяся тем, что металлическое по крытие выполнено из алюминиевого сплава, который содержит до 10 мас. магния, и/или до 6 мас. кремния, и/или до 3000 частей нэ 1 тыс. иттрия, и/или один или ,несколько редкоземельных металлов,и/или бериллий, и/или висмут, и/или сурь-. му,6, Оболочковая форма по п.З, отличающаяся тем, что металлическое покрытие преимущественно содержит соединения металлов ТМ, и/или ТА. и/или СаА 1, и/или ЕеА 1, и/или Са 9, и/или ЕеТ с атомным соотношением соответственно 1: 1.7. Оболочковая форма по п,6, отличающаяся тем, что указанные соединения металлов легированы палладием, и/или другим благородным металлом,и/или иттрием, и/или редкоземельным металлом в количестве до 1 мас8. Способ изготовления оболочковой формы для точного литья, включающий нанесение на внутреннюю шероховатую поверхность покрытия из смеси солей, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механических характеристик алюминиевых отливок, на внутреннюю поверхность формы одновременно с покрытием из смеси солей, до и после наносят металлическое покрытие.