Способ изготовления отливок суспензионной заливкой Советский патент 1982 года по МПК B22D27/20 B22D7/00 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК СУСПЕНЗИОННОЙ

1

Изобретение относится к литейному производству, вчастности к изготовлению отливок методом суспензионной заливки.

Известен способ изготовления отливок методом суспензионной заливки, включающий ввод чугунной дроби в количестве 1-3% от веса отливки, а после заполнения изложницы на 1/10-1/4 высоты дополнительно начинается ввод гранулированного алюминия 1.

Наиболее близким по технической сущ- ю ности и достигаемому результату является способ изготовления отливок методом суспензионной заливки, включающий введение в жидкий металл порощкообразных добавок в смеси сполной металлической дробью с соотнощением составляющих 1/5-1/200, 5 причем внутренняя полость дробинок заполнена инертным газой. В результате резкого увеличения объема газа, содержащегося в полости дробинки, происходит разрыв металлической оболочки и образуется большое 2о количество пузырьков газа, что обеспечивает интенсивный барботаж во всем объеме расплава 2.

Недостаток данного способа - его низкая стабильность, связанная с трудностью

ЗАЛИВКОЙ

ввода и равномерного распределения по объему больщого количества мелких гранул. Воздействие суспензионной заливки на процесс кристаллизации связано с образованием в расплаве большого количества дополнительных центров кристаллизации. Количество гранул должно быть велико, поэтому диаметр вводимых гранул не может превышать 1-2 мм. Для ввода и равномерного распределения большого количества мелких гранул необходимо очень точно определить мо.мент начала ввода гранул и обеспечить их равномерную подачу из бункера. Небольшие задержки при подаче гранул (вследствие их слипания и т. д.) приводят к значительной неравномерности в распределении гранул в объеме расплава. Вследствие этого известный способ не обладает достаточной стабильностью.

Цель изобретения - повышение ввода гранул и повышение стабильности и надежности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления отливок методом суспензионной заливки, включающему ввод металлических полых гранул в количестве 1-3% от веса отливки, металлические полые гранулы в расплав вводят диаметром 5-10 мм, а их полость заполнена модифицирующими добавками с температурой кипения ниже температуры солидуса расплава, количество которых составляет 0,3-1,0% от веса гранулы. При попадании в расплав происходит интенсивный нагрев гранул до температуры расплава. При этом происходит нагрев и закипание модифицирующих компонентов, в результате которого OHJI переходят в газообразное состояние. В результате резкого увеличения объема паров модифицирующего компонента происходит разрыв подплавленной металлической оболочки гранул. Частицы разрушившейся гранулы разносятся конвективными потоками по объему расплава. Одновременно жидкий металл подвергается обработке парами модифицирующего элемента. В качестве модифицирующих добавок могут использоваться для чугуна магний, для алюминия кадмий и др. Проведенные эксперименты показали, что при разрыве гранул диаметром 5-10 мм образуются частицы диаметром менее 1 мм. При этом количество гранул по сравнению с прототипом уменьшается в 10 - Ю раз. Сортветственно, существенно упрощается процесс ввода гранул, повыщается равномерность их распределения в объеме расплава, процесс суспензионной заливки становится более стабильным. Неравномерности в распределении гранул, возникающие при заливке, компенсируются при разрыве и перераспределении частиц гранул в объеме расплава. Результаты проведенных исследований показали, что при вводе внутрь гранулы модифицирующих добавок в количестве менее 0,3% давление образующихся паров модифиуируюЩих компонентов недостаточно для разрыва металлической оболочки гранул. При вводе внутрь гранулы модифицирующих добавок в количест1 е более 1,0% количество образующихся паров велико и разрыв гранул сопровождается интенсивным барботажем, вспениванием и разбрызгиванием жидкого металла. Ввод гранул больших 10 мм нежелателен вследствие образования при разрыве их частиц диаметром более 2 мм. Использование гранул диаметром менее 5 мм нецелесообразно, так как при этом не происходит существенного упрощения процесса ввода гранул и повышения стабильности процесса. Применение предлагаемого способа изготовления отливок методом суспензионной заливки позволяет повысить стабильность процесса и снизить брак по нерасплавлению вводимых гранул. Формула изобретения Способ изготовления отливок суспензионной заливкой, включающий ввод металлическкгх полых гранул в количестве 1-3% от веса отливки, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса ввода гранул и повыщения стабильности и надежности процесса, металлические полые гранулы в расплав вводят диаметром 5-10 мм, а их полость заполнена модифицирующими добавками с температурой кипения ниже температуры солидуса расплава, количество которых составляет 0,3-1,0%от веса гранулы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 499973, кл. В 22 , 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 616043, кл. В 22 D 7/00, 1976.