Способ литья под давлением Советский патент 1982 года по МПК B22D17/00 

(54) СПОСОБ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

I

Изобрегение относится к питейному производству.

Известен способ литья под давлением, включающий нанесение хромового ангидрида на предварительно подогретую до температуры 200-34О°С поверхность пресс-формы. При температуре 196°С хромовый ангидрид начинает рызлагаться до окиси хрома с выделением газообразного кислорода. После окончания реакции разложения хромового ангидрида прессформа заполняется жидким металлом. Этот способ предотвращает образование пористости в отливках ЧНедостатки способа состоят в сложности системы регулирования температуры поверхности пресс-формы и в образовании налета окиси хрома на отливках.

Наиболее близким к изобретению является способ литья под давлением, включающий введение в полость нагретой пресс-формы таблеток газотворного реактивного вещества. Таблетки помещают в специальном гнезде. Вещество при нагре-

ве разлагается с выделением реактквно го газа, котфый вытесняет воздух из п« лости пресс-формы и камеры прессоьанвя. В качестве газотворных веществ нспольг зуют окислы металлов, соединенна хрома,. брома и другие Г2,

Недостатком способа является возможность механического разрушения и заме шивания в сплав частиц таблеток. Поверх ность таблетки дпя создания химически активной атмосферы , должна быть такой, чтобы время ее разложения было соизмеримо с технологическим циклом рабогц маши.ны литья под-сшвлением. Время сози дания химически активной атмосферы за счет разложения таблетки трудно по-, . добрать, так как оно состоит из времени, нагрева таблетки, разложения ее и удаления воздуха из пресс-формы. В этом случае обеспечить создание химической атмосферы во всех полост$а: формы практически невозможно. Кроме того, введений табшток требует дополнительных операНИИ tro обслуживанию машины. Все это усложняет процесс лигья. Целью изобретения является упрощеiffle tipouecca и повышение качества от«ливок. Эта цель достигается тем, что в способе литья под давлением, включающем введение в полость нагретой пресс-формы перед заполнением ее жидким металлом газотворного реактивного вещества, это вещество вводят в потоке сжатого воздуха. В качестве газотворного реактивного вещества могут быть использованы перекисные соединения. Изобретение позволяет использовать наиболее активные химические вещества в порошкообразном и .жидком состоянии, а ввод их в потоке сжатого воздуха увеличивает реакцисянную поверхность, расширжт диапазон сплавов, из которых могут быть изготовлены отливки указанным спо с обом. Способ создания в пресс-форме реакцио1Шой атмосферы заключается в следу гощем. В нагретую пресс-форму после покрытия ее смазкой перед вгхуском жидкого металла впрью1швают порцию вещества в порошкообразном или жидком состоянии в потоке сжатого до давления 1-1,5 ати. воз течение 1-3 с. Затем в камеру прессования заливают жидкий металл. В это время происходит распад вещества на ионы, атомы и молекулы реакцио1шого газа, в результате чего вся полость формы заполняется им. В зависимости от интенсивности распада вещества в форме создается избыточное давление реакционного газа. В способе используют кислородеодержащие, фторсодержашие и хлорсодержащие вещества. В качестве кислородсодержащих 1аещество вводят перекисные соединения, например, СаО, LnOQ, Krf) и др., хлорсодержащих5пСе,МпСЕз, др., фто содержащих SnPfj, MnFi и др. Время, отведенное для создания реак.ционной атмосферы, строго оградачено технологическим циклом литья под давлен ем. Этим обусловлен выбф ЛЕГКО распадающихся веществ, которые в течение 5- 6 с позволяют по;5учать в форме избыточ ное давление 0,1-Ю, 15 аги нужного газа что необходимо для полного удаления воэ духа из всех полостей формы. В случае литья под давлением сложно лэгированных сплавов и для удовлетворе- .НИН требований по пористости и эксплуата дионным свойствам отливок необходимо создание в полости формы более химически активного окислителя, чем кислород. Которым может быть фтор применение в чистом виде которого из-за сильной токсичности практически невозможно. Наличие реакционной атмосферы фтора в свою очередь желательно для тонкостенного литья, когда необходима вьгсокая ckt рость реакции взаимодействия с жидким металлом. В сдучае высоких требований к отливкам по эксплуатационным свойствам в качестве атмосферы химически активного газа используется . Пример I. Ija очищенную поверхность пресс-ч|)ормы наносят слой разделительной смазки. Температура формы в рабочем режиме (60 запрессовок в час со ставляет 90°С при литье алюминиевых сплавов, после чего подвижная и неподвижная половины формы устанавливаются в положение Закрыто. С помощью пульверизатора осуществляют впрыск в форме дозы перекиси СаО. из расчета не более 0,0 1 г на I см поверхности. На поверхности формы происходят распад CaOij на СаОг| - -СаО -Ю CaOq СаО -Ю или 2CaOq - 2СаО-Юо .-При этом кислород заполняет полость формы, создавая давление порядка О,1 ати. В период впуска жидкого сплава Ал4 в пресс- орму, заполненную кислородом, . Происходит окисление составляющих сплава, первую очередь поверхностно -акти ного магния и основного алюминия, образуя дисперснью окислы типа т AKnO-i и Мер.. Пористость отливок, полученных с использованием окислительной атмосферы в пресс- орме, созданной впрыскиванием перекиси CaOfi , детали типа чашка сосоставляла,03% (относительно теоретической плотности), а фиа1КО-механические свойства: удельное сопротивление разрыву б 1б,5 кr/MN относительное уд- : .линение ,2%. Для заливки использовался сплав с газосодержанием 0,09 смна 1ОО г металла. П р и м е р 2. После подготовки пресс-формы, находящейся в положении Закрыто, к заполнению ее жидким металлом в ее полость в потоке сжатого до давления 1,5 ати воздуха производят впрыск дозы MnCCi, в количестве 0,О2 г на I см поверхности. Впрьюк дозы MnCEj производят в течение 3 с, затем заполняют форму жидким металлом. На поверхно593сти формы происхооиг распад МпСЙ на MtiCB - - или MnCPj- MnCEQjtC или 2МпСб - 2Мт1СЕ,+ЗСбо в свою очереоь распацается МлСЙпна МпС2п Мп +2СЕ Введение указанной дозы MnCCj в полост формы обеспечивает давление в ней хлора до-О,12 аги. При впуске металла ионы хлсфа взаимодействуют с составлякшшми сплава Ал2, при этом соединения типа C(jCt(f и др. Пористость отливок, подучаемых при использовании хлорсодерисаидах элементов для создания окислительной атмосферы на сплаве Ал2, составляла 0,О6%, а 6g 16,0 кг/мм, сЯ- 1,8%. Пример 3. После очистки поверхностей пресс-4)ормы машина литья под давлением от частиц металла и остатков смазки пресс-форму ставят в положение Закрыто. С помощью пульверизатора осуществляют впрыск дозы вещества MnF в потоке сжатого до давления 1,5 ати воздуха. Впрьюк вещества в количестве О,0 15 г на 1 см поверхности формы осуществляют за 2-3 с. На поверхности формы происходит распад MnFj MnFj - или MnFj- -MnF +F или 2Mn +3F( , также может протекать распад MnFQi- - Mn +2РГ Прк этом в форме создается атмосфера вгора с давлением порядка 0,15 ати. дкий сплав ЛМцЖ 52-4-1 и ЛС 59-1, поступая в пресс-форму, взаимодействует с ионами фтора, образуя сое5&гашения типа ACFj , ар. Применение фгорсоаержащих веществ цля эаполнения формы позволило получать беспо дк: ® отливки с увеличением механических свойств с &Q 35 кг/мм по ее ЗЗкг/ммТ и по (8,1% по сравнению с иопользованием для продувки пресс-форм кислороцом. Иасбретение упрощает процесс созоаяня реакционной атмосферы в форме, повышает производительность процесса. Формула изобретения 1. Способ литья под давлением, включающий введение в полость нагретой пресс-ч})ормы перец заполнением ее жидким металлом газотворного реактивного вещества, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и псвышевия качества отливок газотворное реактивное вещество вводят в потоке сжатого воздуха. 2. Способ по п. I, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, в качестве газртвор ного реактивного вещества используют перекисные соединения. Источники информации, приН51тые во внимание при .экспертизе 1.Авторское свидетельство-СССР М 44806 I, кл. В. 22 D 17/00, 1973. 2.Авторское свипетельство СССР № 582898, кл. В 22 D 17/ОО, 1976 (прототип).