Способ изготовления керамизированных литейных форм

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0324 1 19) (11 2 С 9 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВСЫОЮ". ЯС 1:Тг" 1.г К ОРСКОМУ СВИДЕТЕ мо 15. ье в рое(54) СПОСОБ ИЗГО ЗИРОВАННБХ ЛИТ (57) Изобретение о произнодстну, а имен ния керамизированнь ния точных отливок сплавон. 11 ель изоб качества кера м изиро ОВЛЕНИЯ КЕРА ЕЙНЫХ ФОРМ носится к литей но к способам по. х форм для изгот из черных и цве етения - улучш анного облицовоц нленых ение При этом для дост цели отверждают сус кер ного формообразо опорной частью форм ся ссиензию возде нитным полем напря 2200 А/м (для пере =300 - 1500 А/м (дл причем накладывают перед заливкой суспен ижения поставленнои пензию методом ш,ивания гидрофильнои ы, на формирчюцчю. йству ют электрома гженностью Н =500 менного поля) и Н= я постоянного поля), поле непосредственно зии в ОЧФ редусматривает формы (ОЧФ),(2) 4397227/31-02(71) Одесский политехнический инст(56) Иванов В. И., Зарецкая Г. М. Лн керамические формы по постояннымлелям. М.: Машиностроение, 975, с.Руденко А. Л., Серебро В. С. Литоблицовочный кокиль. - М.: Машиностние, 1987, с. 58. Изобретение относится к литеиному производству, н частности к способам получения керамизированных форм для изготов.ления точных отливок из черных и цнетных сплавов, и может быть использовано при изготовлении литых заготовок пресс-форм, копирон и, других сложнопрофильных изделии.11 ель изобретения - улучшение качествакерамизиронанного об,чицовочного слоя за счет предотвращения его отслаивания при изготовлении формы и заливке металла.На фиг. 1 и 2 дана схема осушествления способа.Сущность изобретения заключается вследующем.Предлагаемый способ пизготовление опорной части слоя за счет предотвращения его отслаива.ния при изготовлении формы и заливке металла. Способ предусматривает изготовление опорной части формы, заливку огнеупорной суспензии в опорную часть формы, выжимание суспензии моделью, отверждение суспензии, извлечение модели и термическую обработку формы. По предлагаемому способу на суспензию, залитую в опорную часть формы, воздействуют переменным электромагнитным полем напряженностью Н= - =5002200 А/м и,чи постоянным напряженостью Н=300500 А/м, причем накладывают поле непосредственно перед заливкой суспензии н опорную часть формы, а в качестве гидрофильного матерна,ча в контакте с сусиензией используют опорную часть формы. Предлагаемый способ позволяет за счет Я предотврашения отслоения керамизированной облицовки от опорной части формы ф/ уменьшить брак точных отливок на 25 отн.%. фф ф 2 ил.,табл. С: алинку суспензии н ОЧФ, выжимание сус пензии моделью, отверждение суспензии, из. влечение модели. термическую обработку формьь Скорость выжимания суспензии модельюподдерживают в соответствии с технологи) цескими параметрами процесса согласносоотношению где Ъф - скорость Нликсрного формообразо.Ванин облицовки;- Высота облиц)вки,- Величина зазора между модельюи ОЧФ.Направленное движение фронта струк. ту рообразова и и я шл и керцой об.)и цовкой обеспечиваетс 51, исходя из условия, чтобы в течение всего периода формообразования толница сформированного кердмице кого с.ц)я В нижней части формы была больце, еч В верхней части, обеспечивая цитацис керамической облицовки В период ее фор. м ироц 1 ция путм ИВ ж и)1 дция сусГ 1 ецзии дВН. жуцеися чодсльк) В )д 5 ор между ОСФ.11 ри этом скоросгь дцижсция модели при цыжимдции цоддсржинак)т огг)сцо приве. д Иному соотцошсцик).В 1 жиНи сусиецзии моделью со ско 1 цк тьк) большеи, цсч определяехо) Ио форму.е, приводит к тому, цто к моменту окнцдция Выжимания це будет создан направленный фронт структурообразования и Возникает опдсцосгь нарушения нормального питания облиц)вки из-за незначительной цестаоильности влагопог:Нищающей способ. ности гидрофильцой ОЧФ. Выжичацие сусцензии со скоростью движения модели мецьцей, чем определяемой по формуле, приводит к тому, что структурообразовацие завершится в нижней части облицовки раньше, цем завершится процесс выжичдния, и движуцаяся Модель нарушит рельеф облицовки, тдкже могут возникнуть трещины цд поверхности облицовки. Выжимание со скоросгью, удовлетворяю. щей форчуле, позволяет создать направленный фронт структурообразования, обеспе. цивающий необходимые условия питания об. лицовки, и закончить структурообразовдние В ццжцвй в 111 СТИ ОбЛИ 1 ц)ВКИ К МОМЕНТУ 31 Верц 1.и и я про 1 гес. Вы ж цча ц ин.11 рцведецця Ц)орхула Выве,1 ецд из услошя равеготц 1 длитльцости процесса выжихНН 5 и длиельцоси форчообразования тф ке,)д 111 к слоги с.оя 31 да 11 ной то: щи. цы ) Ь1 От ==, .; ТФ=Ъв 1 Ъ 1:)лектромгцитцое по.е сособствут увелиценик) диффузии керамицеской сусцензии в 1 и)ры О Ф, зд счет чего увеличивается ддгезин облицовки к опорной чдсти, что позволяет снизить брак литья по отслаиванию облицовки от ОСФ ца стадии изготовления и заливки керамизировднцых форм расцлавом. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изготавливают керамизированную форму для получения литых заготовок компрессор- ного нала из высокопрочного чугуна ВЧ 20.Опорную часть 1 (фиг. 1) керамизированной формы изготд вли Вд к)т из песца ножидкостекольной смеси. УстанавсИвак)т ее на подмодельную плиту 2 с поделью 3. Затем в полость, образованную ОСФ, моделью и модельной плитой, заливают шликерцую суспецзию 4 на основе плавленного кварца (соотношение массы напол нителя и воды составляет 1;0,25). Непосредственно перед заливкой суспензии включают переменное электромапитное поле напряженностью 1500 А/м, с)здацаемое индуктором 5.(1 осле заливки суспензии в полость скорость выжичация поддерживают равной 0,3 - 10л/с, скорость шликерного формообразования ц 0,02 10м/с; высота керамизировдццой формы ) 0,5 м; толщина керамического слоя о=0,05 м,К моменту завершения выжимания на опорной части формируется керамический слой 6 (фиг. 2) переменной толщины, что создает условия для возникновения направ. ленного фронта структурообразования и нормального питания керамического слоя. Излишек сус пензии, оста юцийся между обечайкой 7 и выступом модели после окончания выжимания, необходим для компенсации усадка при структурообразовании суспензии.После затвердевания суспензии электромагнитное поле снимают, модель извлекают из формы при помощи механизма подачи модели. Термообработку формы проводят по режиму: сушка при 90 Сч; прокалка при 960"С 1 ч.Заливают форму расплавом высокопрочного чугуна ВЧ 20, Т-. =1350 С. Поверхность отливки соответствует параметру шероховатости по седьмому классу (ГОСТ 2789- 73).В таблице приведены результаты получения керамизированных форм в соответствии с предлагаемым способом и отливок в этих формах, причем операции были аналогичны описанным, а изменяющимся параметром была напряженность переменного или постоянного электромагнитного поля.Граничные параметры электромагнитного поля выбираются в результате исследования влияния электромагнитного поля на качественные показатели процесса. При отсутствии электромагнитного воздействия величина диффузионной зоны составляет 0,5 мм, цто не обеспечивает надежной связи опоры и облицовки, вызывает нарушение и отслаивание последней после извлечения модели и в период термической обработки, При использовании электромагнитного поля напряженностью 450 А/м для переменного поля и 250 А/м для постоянного поля величина диффузионного слоя составляет 0,7 и 0,8 мм соответственно, что позволяет получить без 1530324дефектные формы. Однако при заливке расплавом облицовка отслаивается, что приводит к браку отливок.В опытах 3- 6 (для переменного поля) и 8 - 11 (для постоянного поля) соответствую шая напряженность магнитного поля позволила изготавливать формы, которые выдерживали термическую обработку и заливку. Отл и вки пол уцал ись без дефектов. У величение напряженности поля выше 2200 А/м (для переменного поля) и выше 1500 А/м (для постоянного поля) нецечесообразно, так как не вызывает дальнейшего увеличе.ния диффузионной зоны и качественного улучшения процесса. Таким образом, граничными значениями режимных параметров яв ляются 500 - 2200 А/м (для переменного поля) и 300 - 1500 А/м. Снижение напряженности электромагнитного поля ниже указанных значений приведет к браку литья по вине формы на стадии изготовления или заливки. Увелицение напряженности выше значений указанных режимных параметров нецелесообразно по указанным выше причинам.Наложение электромагнитного поля перед заливкой суспензии создает условия для бо. 25 лее глубокой диффузии шликера в ОСФ и увеличит адгезионную связь. В иедлагаемом способе предусматри вается осушествлять шликерное формообразование путем отбора жидкой фазы шликера гидрофильной огнеупорной ОЧФ, исключая дальнейшее их разделение, а следова. тельно, разрушение на этой технологичес. кой операции, что позволяет использовать прецизионные модели (например, металлические, изготавливаемые механической обработкой), что повышает размерную точность изготавливаемой формы. При получении литых сложнопрофильных валов в керамизированных формах характерным видом брака является брак по отслаиванию облицовки формы на стадии изготовления и заливки. 70 О брка вскрывается после механической обработки на дефицитном дорогостоящем металлообрабатываюшем оборудовании и деталь отбраковы. вается, пройдя весь цикл обработки.Внедрение способа изготовления кера. мизированных форм по предлагаемому спо. сабу позволяет увеличить выход годного с 96 до 97 О и, следовательно, уменьшить брак отливок с 4 до 3%, т. е. на 25%.форму,га изобретенияСпособ изготовления керамизированных литейных форм, включаюший изготовление опорной части формы, заливку огнеупорной суспензии в рабочую полость опорной части формы, выжимание суспензии моделью с образованием облицовочного слоя, отверждение суспензии, извлечение модели и термообработку формы с керамизацией облицовочного слоя, отличающийся тем, что, с це. лью улучшения качества керамизированного облицовочного слоя за счет предотврацения его отслаивания при изготовлении фор. мы и заливке металла на опорную часть формы предварительно накладывают элек. тромагнитное ноле напряженностью Н = =5002200 А/м (для ггеременного поля) или напряженностью Н=3001500 А/м (для постоянного поля), воздействие которого продолжакл в процессе заливки суспензии, образования и отверждения облицовочного слоя, при этом отверждение облицовочного слоя приводит в контакте суспензии с гидрофи,чьным материалом опорной части формы.1530324Фиг 7Состввитет 1, С Тепляков Редактор Л. Зайцева Техред И, Берег Корректор Э. Лончакова Заказ 7807/Тираж 7Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Нроизводственно.издательский комбинат Патенть, г Ужгород, ул. Гагарина, О