Способ получения литья Советский патент 1993 года по МПК B22C9/04 

Изобретение относится к способам лиЦгья металлических деталей путем удаления вспененного материала, в частности, из алюминия и его сплавов.

Цель изобретения - повышение качест- литья за счет предотвращения брака ивок по газовым раковинам, металличеваот. скйм пленам, а также улучшение плотности

от/

ивки.

Сущность способа состоит в следую- . Предварительно изготавливают модели отливаемой детали из вспененного пе-юполистирола. Полученную модель раз- ме щают в форме из сухого кварцевого песка бе i связующего. Расплавленный металл за- ли шют в форму. Когда металл полностью занестил модель и большая часть паров и га; ов удалена, на форму воздействуют газовые давлением. Эта операция может быть реализована путем помещения формы в камеру, которая может удерживать давление и которая соединена с источником газа под давлением.

Повышают газовое давление до изоста- тического состояния сразу после того, как заполнена форма металлом, или до того, как затвердевает не менее 40% металла. Величина давления принимается 0,5-1,5 МПа, скорость 0,003-0,3 МПа/с.

Избыточное давление принимается такой величины в указанном диапазоне и должно нарастать с такой скоростью, чтобы обеспечить удаление жидких и газообразных остатков и в то же время препятствовать их проникновению в металл.

Указанное давление удерживается постоянным до полного отвердевания и получения отливки. При принятии конкретной скорости повышения давления необходимо учитывать потерю давления через форму,

00

00

о

4 VJ

(СО

.е. гранулометрический состав песка и глуину погружения модели в песок. Поэтому е выбирают в зависимости от этих параметов и от способа получения избыточного авления в пределах 0,001-0,080 МПа, пред- 5 очтительно 0.002-0,010 МПа.

Избыточное давление достигается, по крайней мере, через 2 с после приложения давления к форме, в момент пропитывания металла в том месте, где модель находится Ю в контакте е песком. Поэтому избыточное авление поддерживается до полного затвердевания металла.

В жидком металле создают избыточное давление по отношению к пространству в 15 песке позади пленки, которое достаточно, чтобы вызвать удаление жидких и газообразных остатков в песок и препятствовать их проникновению в металл.

Для устранения пропитывания песка 20 металлом необходимо уменьшить, насколько это возможно, скорость нарастания давления, чтобы уменьшить по возможности это избыточное давление. Для избежания пропитывания и проникновения остатка в 25 металл необходимо попасть в интервал избыточных давлений, приводящих к улучшению. В зависимости от грануломет- рического состава песка и глубины погружения модели за счет потери давления через 30 песок избыточное давление расплавленного металла по отношению к песку (на уровне их раздела) достигает величины, заключен- ной в двух пределах, и затем уменьшается по мере того, как указанное давление рас- 35 тет, и удерживает указанное давление постоянным до полного отвердевания.

Предпочтительно эта скорость находит-1 ся в пределах 0,003-0,3 МЛа/с и она тем меньше, чем больше толщина детали: все 40 скорости, выходящие за эти пределы, вызывают преобладание того или иного недостатка.

-Эта скорость также должна учитывать потерю давления через форму, т.е. 45 гранулометрический состав песка и глубину погружения модели в песок. Поэтому его выбирают в зависимости от этих параметров и от способа получения избыточного Давления в пределах 0,001-0,080 МПа, пред- 50 почтительно 0,002-0,010 МПа.

Такое избыточное давление требуется только в критический период, который следует сразу же за заполнением детали, когда пленка насыщена продуктами, еще не полностью испарившимися. Предпочтительно, это избыточное давление достигается, по крайней мере, через 2 с после приложения давления, в момент,когда явление пропитывания наиболее значительное.

Предлагаемый способ был применен для отливки коллектора головки двигателя внутреннего сгорания при условиях, которые учитывают гранулометрический состав песка и глубину погружения модели. Результаты представлены в таблице.

В отлитых таким способом деталях было очень мало раковин и не было никакого внедрения углерода, что говорит об эффективности предлагаемого изобретения.

Формула изобретения

1.Способ получения литья преимущественно из алюминия и его сплавов, включающий1 установку пенрполистироловой модели в контейнер с сыпучим огнеупорным материалом без связующего жи заливку металла под газовым давлением, о т л и ч а ю- щи и с я тем, что, с целью повышения качества литья за счет предотвращения брака отливок по газовым раковинам, металла ческим пленам, а -также улучшения плотности отливки, сразу после заполнения формы металлом и до того,- как затвердевает не менее 40% металла, повышают газовое давление до изостатического состояния в диапазоне от 0,5 до 1,5 МПа со скоростью от 0,003 до 0,3 МПа/С и поддерживают избыточное давление в жидком металле на границе с сыпучим огнеупорным материалом до полнрго затвердевания металла.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что избыточное давление устанавливают от 0,001 до 0,080 МПа.

3.Способ по п. 1,отличающийся тем, что избыточное давление устанавливают от 0,002 до 0,010 МПа.

4.Способ по п. 1,отличающийся тем, что максимальное избыточное давление достигают менее чем за 2 с.

AFS - международный принятый американский стандарт гранулометрического состава,