Способ управления литейными процессами,преимущественно,в газопроницаемой форме и устройство для осуществления способа Советский патент 1976 года по МПК B22D47/02 

чества отливок и улучшение процесса восстановления и отвода газов от поверхности заливаемого материала или отливки. Это достигается тем, что в процессе изготовления литейной формы в нее вводят предварительно заключенные в ампулы агенты при давлении от Ю- до Ю мм рт. ст. При этом в качестве агента можно использовать неорганическое вещество, например аргон, органическое вещество, например метан, или смесь из органического и неорганического веществ, например метана и аргона, которые взяты в требуемом соотношении, например 1:1.

Предлагаемое устройство для осуществления описываемого способа отличается тем, что емкость устройства изготовлена в виде ампулы, причем ампула выполнена из материала, температура плавления которого выбрана в интервале 60-400° С.

На чертеже показано предлагаемое устройство для осуществления способа управления литейными процессами.

Устройство включает размещенный в литейной форме I корпус 2 ампулы; стенка последнего выполнена из материала, температура плавления которого выбрана в интервале 60-400° С. Корпус ампулы заполнен агентами при давлении от до 10 мм рт. ст.

Необходимое количество ампул размещают в материале формы 1 на расстоянии от границы 3 с отливкой, достаточном для теплового разрушения стенки корпуса 2 в заданное время под действием тепла заливаемого материала. Позицией 4 обозначена зона теплового разрушения ампулы.

Количество ампул, заполненных требуемыми по условиям заливки агентами, и места их размещения в материале литейной формы выбирают в зависимости от материала, размеров и конфигурации отливки. В качестве материала стенок корпуса ампулы могут быть использованы полимерные пленки, сплавы металлов, например легкоплавкие, а также комбинации полимерных материалов с металлами.

Устройство работает следующим образом.

При заливке металла его тепло передается через материал формы 1 стенке корпуса 2 ампулы. При тепловом воздействии стенка корпуса ампулы нагревается до температуры плавления, при которой происходит ее тепловое разрушение; заключенный в ампуле агент получает доступ к форме и вступает в требуемое взаимодействие с атмосферой формы и поверхностью заливаемого материала или отливки. При этом за счет разности давления в форме и ампуле осуществляется отсос газов в период заливки и затвердевания отливки. Аналогичное действие может быть произведено и тогда, когда в качестве агента в ампуле использованы геттеры (вещества, служащие для поглощения газов и создания вакуума), например барий, кальций.

Когда в форму вводят предложенным способом восстановители, например окись углерода, водород, то они восстанавливают металл

из окислов и нейтрализуют нежелательные влияния углекислого газа и паров воды на поверхностный слой отливки. Когда в форму вводят окислители, например кислород, происходит создание либо восстановительной атмосферы при избытках углеродсодержащих веществ в форме, либо окислительной атмосферы при их отсутствии или недостатке. Когда в форму вводят инертные газы, например аргон, это обеспечивает замедление происходящих в форме реакций.

В случае применения ампул, заполненных каким-либо горючим газом, например метаном, происходит необходимый подогрев формы, который позволяет регулировать скорость кристаллизации. Применяя ампулы, заполненные увлажненным воздухом, водой или гелием, осуществляют принудительное охлаждение отливки и уменьшают прочность формы перед ее выбивкой.

Предлагаемое изобретение, при помощи которого осуществляют местный отсос газов в период заливки и затвердевания отливки, обеспечивает значительное уменьшение количества газовых раковин в отливке, повышение качества материала отливок, получение ажурных тонкостенных деталей сложной формы.

Введение в литейную форму окислителей, восстановителей или инертных газов предотвращает взаимодействие расплава с газовой средой и формой. Введение в форму двух газов, например горючего (метана) и кислорода, позволяет производить подогрев формы в нужных местах. Введение в литейную форму веществ, изменяющих ее теплоаккумулирующую способность, например гелия, дает возможность регулировать скорость кристаллизации отливок.

Таким образом, реализация предлагаемого способа управления литейными процессами путем регулирования газовой среды преимущественно в литейной форме, а также устройство для осуществления указанного способа обеспечивают как ослабление окислительных процессов и повышение качества отливок, так и улучшение процесса восстановления и отвода газов от новерхности заливаемого материала. Направленная интенсификация и регулирование литейных процессов позволяют, кроме того, достигать положительного эффекта, заключающегося в снижении брака по причине наличия газовых раковин в отливках, регулировать температурный режим в процессе охлаждения отливок, снизить трудоемкость процесса, а также улучшить условия труда, в том числе санитарно-гигиенические.

Фо|рмула изобретения

I. Способ управления литейными процессами преимущественно в газопроницаемой форме путем регулирования газовой среды, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отливок, в процессе изготовления газопроницаемой литейной формы в нее вводят

предварительно заключенные в ампулы агенты при давлении от.Ю- до Ю мм рт. ст.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве агента используют неорганическое вещество, например аргон.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что н качестве агента используют органическое вещество, например метан.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве агепта используют смесь, состоящую из органического и неорганического веществ, папрнмер метана и аргона.

5. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее емкость, отличающееся тем, что, с целью улучшения процесса восстановления и отвода газов от поверхности заливаемого материала пли отливки, емкость изготовлена в виде ампулы, причем ампула выполнена из материала, температура плавления которого выбрана в интервале 60-400° С.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 337197, М. Кл. В 22D 47/02, 1969 г.