Способ литья алюминия и его сплавов Советский патент 1993 года по МПК B22C9/04 B22D18/00 

(Л

С

Изобретение относится к способу отливки металлических деталей из алюминия и его сплавов по газифицируемым моделям. Сущность способа заключается в следующем: пенополистироловую модель устанавливают в контейнер с сыпучим огнеупорным материалом, заливают форму металлом под газовым давлением и после заполнения ее металлом, не превышающим 40% по массе, увеличивают затем газовое давление до 5...10 МПа. Максимальное давление принимают после затвердевания 90% металла по. весу. Реализация способа позволит улучшить механические характеристики, в частности усталостную прочность. 1 табл., 1 э.п. ф-лы.

ч Изобретение относится к улучшению способа литья металлических деталей методом-утрачивания вспененного материала и под давлением, в частности из алюминия и его сплавов.

Цель изобретения - повышение механических свойств отливок.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Модель из вспененного органического материала погружают в форму, полученную из сухого кварцевого песка, не содержащего никакого связующего.

Для заполнения формы металлом ее помещают в герметичную камеру, которая оборудована одним или несколькими трубами.

распределенными соответственно на стенках и подсоединенными к источнику газового давления. Форму заполняют расплавленным металлом, в частности, алюминием и его сплавами, который замещают вспененный материал, при этом одновременно на форму и на металл прилагают изо- статическое газовое давление, которое возрастает до величины в пределах от 5,0 до 10 МПа. При давлении большем 5.0 МПа эффект разливки жидкого металла постепенно заменяется эффектом горячей деформации решетки уже затвердевшего металла, это явление становится преобладающим, а затем исключительным, к/эгда степень затвердевания достигнет от 50 до 70% в зависимости от типа отливаемого изделия.

00

ю

со ел

S

Указанный диапазон давления применяется предпочтительно перед тем, как количество отвержденного металла достигнет 40% по весу, так чтобы оно могло действовать на заливаемый металл, Предпочтительно также, чтобы максимальная величина отвержденного металла не превысило 90%, чтобы можно было полностью использовать эффект деформации.

Таким образом, применение высокого давления реализует в некотором роде изо- статическую ковку, применяемую из всей поверхности отливаемой детали.

Пример. Полые цилиндрические детали с внешним диаметром 45 мм, с толщиной стенок 4 мм, имеющие смежные ребра и выступы размером 20 х 20 х 80 мм, отливались в соответствии с изобретением, т.е. внутри камеры, в которой находилась форма, и точно перед началом отвердевания, создавалось газовое изостатическое давление, равное соответственно атмосферному от 5 МПа до 10 МПа,

Эти детали изготовлялись из двух типов сплавов с высокими механическими характеристиками::

- A-S7G03 с составом, мае. %: Fe 0,20; SI 6.5-7,5; CuO 20; Zn 0,10; Mg 0,25-0,40; Mn 0,10; Nt 0,05; Pb 0,05; Sn 0,05; Tl 0,05-0,20; остальное Fl.

-A-U5GT следующего состава мае. %: Fe 0,35; Si 0,20; Си 4,20-5,00; Zn 0,10; Mg 0,15- 0,35; Mn 0,10; Ni 0,05; Pb 0,05; Sn 0,05; Ti 0,05-0,30; остальное Al.

Механические испытания, проведенные после термической обработки по стандарту У23 или A-S7G 03 и У24 для A-U5GT, позволили определить следующие характе0

ристики в зависимости от прилагаемого давления:

- В A-57G03, коэффициент качества R в МПа, он соответствует формуле G R + 150 1оо А, где R - прочность в МПА и А - удлинение в %, одновременно в толстых и тонких участках деталей.

- В A-U5G1 предел упругости LF в МПа, прочность R в МПа и удлинение А в %, тоже одновременно в толстых и тонких участках, (результаты испытаний приведены в таблице).

Кроме того, для каждого сплава и для каждой величины приложенного давления 5 была измерена усталостная прочность F в МПа на основе испытаний вращательного изгиба на образце, обработанном в течение 107 циклов, по методу лестничной клетки. F одновременно подходит для толстых и тон- ких участков, так как этот параметр не зависит от скорости затвердевания, а зависит от пористости и следовательно, от приложенного давления.

Формула изобретения

0

5

0

5