Способ обработки расплава в установках литья под низким давлением Советский патент 1979 года по МПК B22D17/00 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКН РАСПЛАВА В УСТАНОВКАХ ЛИТЬЯ ПОД НИЗКИМ ДАВЛЕНИЕМ

С этой целью продувку осуществляю циклично с подачей в калодом цикле продувки рафинирующих и модифицирую дих присадок на зеркало металла в металл опроводе .

Циклическая продувка жидкого металла инертным газом с подачей в каж дом цикле продувки на зеркало метал- ла в металлопроводе рафинирующих и модифицирующих присадок позволяет: уменьшить длительность рафинирования за счет интенсивного перемешивания отрафинированного металла в тигле и совместной обработки расплава инертным газом и рафинирующими присадками; производить модифицирование расплава в тигле установки .4ля литья под низким давлением в процессе производства отливок и повысить физико-механические свойства отливок; уменьшить расход присадок за счет равномерной подачи присадок в расплав небольшим порциями, которые вытесняются из металлопровода, проходят.через расплав в тигле снизу вверх и усваиваются расплавом не достигнув поверхности, что исключает их выгорание; уменьшить расход инертного газа за счет уменьшения длительности рафинирования.

В процессе производства отливок в установке литья под низким давлением жидкий металл загрязняется окисаыми пленками, неметаллическими включениями и др. эакрязнениями, которые образуются при взаимодействи жидкого металла с материалом металлопровода и тигля. Поэтомуперед заполнением формы жидким металлом осуществляют продувку жидкого металла в тигле и металлопроводе инертным газом под давлением, превышающим гидростатическое давление металла в тигле, с частотой 5-10 циклов в мин, с подачей перед каждым циклом продувки на зеркало металла в металлопроводе рафинирующих и модифицирующих присадок. В каждом цикле продувки рафинирующие и модифицирующие присадки вытесняются из метс1ллопровода, проходят через расплав в тигле снизу вверх и усваиваются расплавом не достигнув поверхности расплава, что исключает их выгорание. Кроме того, инертный газ из нижней части металлопровода выходит вверх и дополнительно очищает металл в тигле от окисных плен и других заг;рязнений.

Циклическая продувка жидкого металла инертным газом с подачей в каждом цикле продувки на зеркало металла в металлопроводе рафинирующих присадок способствует уменьшению длительности рафинирования за счет .интенсивного перемешивания отрафинированного металла в тигле и применения совместной обработки расплава инертным газом и рафинирующими присадкс1Ми и пс зволяет повысить производительность процесса на .20%,.

Циклическая продувка жидкого металла инертным газом, с подачей в каждом цикле продувки на зеркало металла в металлопроводе одновременно с рафинирующими модифицирующих присадок позволяет производить модифицирование расплс1ва в тигле установки в процессе производства отливок и повысить механические свойства отливок на 10-15%, Кроме того, при данном способе обработки расплава расход инертного газа и присадок минимальный за счет уменьшения длительности рафинирования и равномерной подачи присадок в расплав небольшими порциями, которые вытесняются из металлопровода, проходят через расплав в тигле снизу вверх и усваиваются расплавом не достигнув поверхности расплава, что исключает их выгорание. Ниже приведена технология изготовления отливки детали корпус гидронасоса из алюминиевого сплава АЛ9.Жидкий металл при подается под регулируемым избыточным давлением, изменяющимся от О до 0,25 ати, из тигля установки литья под низким давлением через металлопровод в форму, имеющую температуру 200 С. После заполнения формы жидким металлом осуществляют отсечку с одновременной герметизациегй металлпровода и сброс избыточного давления над зеркалом металла в тигле установки литья под низким давлением. При этом металл загрязняется окисными пленками и неметаллическими включениями, которые образуются при взаимодействии жидкого металла с материалом металлопровода и тигля. Затем на зеркало металла в металлопроводе подают рафинирующие присадки хлористого марганца в количестве 0,018% от веса шихты, модифицирующие присадки фтористых и хлористых солей натрия в количестве 0,23% от веса шихты, в пропорции 2/3 ч. фтористых и 1/3 ч. хлористых солей и инертный газ - аргон под давлением, возрастающим от О до 0,3 атм. Под действием избыточного давления на зеркало металла в металлопроводе рафинирующие и модифицирующие присадки с жидким металлом из металлопровода вытесняются вниз и поступают в тигель установки, где происходит их полное усвоение, и, кроме того, аргон из нижней части металлопровода поднимается вверх и дополнительно очищает металл в тигле от окисных плен и неметаллических включений. Подачу рафинирующих и модифицирующих присадок в количествах, указанных выше, и инертного газа осуществляют с частотой 5 циклов в мин в течение 2-х мин.После окончания рафинирования и модифицирования открывают доступ металла из металлопровода в форму и заполняют ее жидким металлом, соэда- 5 вая избыточное регулируемое давление над зеркалом металла в тигле установки литья под низким, давлением. Металл, поступающий в форму, отрафинирован, .очищен от окисных плен и, др. загряз- 10 нений и промодифицирован, что способствует получению качественных отливок.

Применение изобретения позволяет улучшить механические свойства (предел прочности при растяжении) отливок 5 на 10-15% и повысить производительность процесса на 20%.

Экономическая эффективность по экспериментальнЕлм данным от внедрения предлагаемого изобретения на 20 Кировоградском заводе тракторных гидроагрегатов составляет 100 тыс.руб. в год.

Формула изобретения

Способ обработки расплава в установках литья под низким давлением, включающий продувку жидкого металла инертным газом через металлопровод, отличающийся тем, что, с целью повышения производительност процесса и улучшения качества отливок, продувку осуществляют циклично с подачей в каждом цикле продувки рафинирующих и модифицирующих присадок на зеркало металла в металлопроводе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3469740, кл. В 22 D 27/14, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2491974/02,

кл. В 22 D 17/00, 1977.