СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ ОТЛИВОК Советский патент 1995 года по МПК B22D27/00 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам получения отливок управляемой пористостью.

Цель расширение технологических возможностей получения отливок с повышенной равномерностью распределения пористости.

В процессе заполнения литейной формы либо непосредственно до него в объем заливаемого сплава вводят активные экзогенные центры кристаллизации в виде твердых частиц заранее заданного размера, состав которых близок составу расплава. Частицы обеспечивают увеличение скорости и развитие объемного затвердевания, а также, являясь центрами кристаллизации, определяют размер кристаллов.

Во время затвердевания производят удаление жидкой фазы из межкристаллитных пространств. Указанные центры кристаллизации выравнивают градиент температур по сечению отливки, определяют размер кристаллов и приводят к заранее заданному размеру пор и равномерно распределенной пористости в отливке. Количество твердых частиц, необходимое для получения отливки требуемой пористости, определяют из формулы
m=100 где m общая масса твердых частиц, кг;
М масса расплава, кг;
П требуемая пористость,
С удельная теплоемкость расплава, кДж/кг˙ град;
L удельная теплота плавления частиц, кДж/кг;
Т_л температура ликвидуса расплава, ^оС.

Из этой формулы следует, что требуемую пористость можно получить, изменяя массу вводимых твердых частиц и температуру перегрева расплава. Размер пор связан с размером вводимых частиц эмпирическим соотношением: d_пор≃0,4 d_част.

На практике это реализуется следующим образом. Из литейного сплава, например, металлургическим способом получают инокулятор требуемой фракции. По формуле рассчитывают требуемое количество твердых частиц инокулятора. Готовят литейную форму. После этого производят заливку, во время которой в струю металла вводят дисперсный инокулятор, и прилагают избыточное давление для удаления жидкой фазы из межкристаллитых пространств.

Производили опытные заливки. Т_л, L и C для каждого металла находили в справочнике. Для отливок из алюминия пористость задавали 25, 45 и 85% Для получения размеров пор 0,12, 0,04, 0,25 брали частицы размером 0,315, 0,1 и 0,6 мм соответственно. У отливок из алюминия, изготовленных базовым способом, получалась неравномерность распределения пористости выше в 3-4 раза. При проведении подобных заливок с силумином и медью неравномерность распределения пористости в 5-7 раз выше, чем у предложенного способа.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к получению пористых отливок. Цель изобретения - расширение технологических возможностей получения отливок с повышенной равномерностью распределения пористости. При заливке в струю заливаемого металла вводят твердые частицы инокулятора, количество которого определяют по формуле m = 100·М/П·[40C/L+C(T_л-20)], где m - количество твердых частиц инокулятора, кг; M- масса заливаемого расплава, кг; П - требуемая величина пористости, %; C - удельная теплоемкость расплава, кДж/кг град; L - удельная теплота плавления частиц, кДж/кг; T_л - температура ликвидуса, °С; 40 - коэффициент, °С. Частицы инокулятора по составу близки и идентичны сплаву отливки.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ ОТЛИВОК, включающий заливку литейной формы расплавом, приложение избыточного давления в процессе затвердевания для удаления жидкой фазы из межкристаллитного пространства через проницаемую стенку формы, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей получения отливок с повышенной равномерностью распределения пористости, в процессе заливки в струю расплава вводят твердые частицы инокулятора в количестве, определяемом из формулы

где m расчетное количество инокулятора, кг;
M масса заливаемого расплава, кг;
C удельная теплоемкость расплава, кДж/кг · град;
П требуемая величина пористости,
L удельная теплота плавления частиц инокулятора, кДж/кг;
T_л температура ликвидуса, ^oС;
40 численный коэффициент,
причем материал вводимых частиц инокулятора по химическому составу идентичен химическому составу сплава отливки.