Отливка

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления деталей с большим объемом и малым удельным весом материала, например лопастей турбин ветряков. Отливка выполненная из пористого металла, имеет пористость 25÷92% ее объема. Она может быть выполнена из монолитной корочки металла и пористой сердцевины, имеющей плотность 0,23÷0,75 г/см ³ при изготовлении ее из алюминия и его сплавов или с открытой пористостью заполненной неметаллом. Для повышения коррозионной стойкости отливка обработана в электролите в режиме микроплазменного оксидирования. Использование полезной модели позволяет расширить номенклатуру отливок в машиностроении, упростить производство крупногабаритных изделий с малым удельным весом материала и снизить себестоимость их изготовления.

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении лопастей турбин ветряков, деталей и узлов самолетов, вертолетов, дирижаблей, морских платформ.

Отливки, полученные гравитационной заливкой с кристаллизацией в атмосферных условиях имеют по ГОСТ на 30% более низкий предел прочности и в 2 раза более низкое относительное удлинение, чем поковки и прокат. Этот недостаток обусловлен пористостью отливок, крупным первичным зерном и химической неоднородностью.

Отливки, полученные литьем под давлением, имеют ярко выраженную газоусадочную пористость, за исключением монолитной корочки («Специальные способы литья». Справочник под общ. редакцией акад. АНУССР В.А.Ефимова. Москва. «Машиностроение», 1991. стр.283-286).

Пористость отливок оценивается по пятибалльной шкале ВИAM (Хомицкий А.А. «Об оценке пористости отливок» Ж-л «Литейное производство, 1983, №2 стр.16-17).

Отливки, имеющие пористость выше пятого балла, бракуются. Использовать такие отливки в изделиях, не испытывающих динамические нагрузки, не представляется возможным, из за большого удельного веса их материала.

Целью предлагаемой полезной модели является расширение номенклатуры используемых в машиностроении отливок с малым удельным весом материала, менее 1 г/см ³.

Поставленная цель достигается тем, что отливка, выполненная из пористого металла, имеет пористость 25÷92% ее объема.

Такие отливки можно использовать в качестве элементов изделий, имеющих большой объем и габариты при малом удельном весе, например, при изготовлении лопастей турбин ветряков, крыльев самолетов и др. и при этом в несколько раз снизить трудоемкость их изготовления по сравнению с изготовлением по существующим технологиям.

Следующее отличие предлагаемой отливки состоит в том, что она выполнена из монолитной корочки металла и пористой сердцевины, имеющей плотность, при изготовлении ее из алюминия и его сплавов 0,23÷0,75 г/см³.

Поры отливки с открытой пористостью заполнены неметаллом, например пропитаны смолами ПН-69, ПН-301, и др., затвердевающими при полимеризации.

Для придания отливкам повышенной коррозионной стойкости они обработаны в электролите в режиме микроплазменного оксидирования.

Для получения пенометалла в расплав металла вводятся гидриды Ti, Zr и др. элементов.

Пористые отливки изготавливаются способом литья выжиманием с кристаллизацией под давлением (ЛВКД). При изготовлении отливок используются как постоянные так и разовые литейные формы.

На фиг.1 представлена литая лопасть турбины ветряка длинной 3500 мм, полученная способом ЛВКД из алюминиевого сплава.

Лопасть состоит из монолитной литейной корочки 1 толщиной около 1 мм, пористой сердцевины 2 с удельным весом пеноматериала 0,5 г/см³ и трубчатой арматуры 3. Снаружи лопасть снабжена слоем 4 электроплавленных окислов из Al₂О₃, образованных в режиме микроплазменного оксидирования.

Работа лопасти в составе турбины не отличается от известной, за исключением ее более высокой надежности и долговечности при эксплуатации в атмосферных условиях.

Использование полезной модели позволяет расширить номенклатуру отливок в машиностроении, упростить производство крупногабаритных изделий с малым удельным весом материала, снизить себестоимость их изготовления.

1. Отливка, выполненная из пористого металла, отличающаяся тем, что она имеет удельный вес металла менее 1 г/см ³.

2. Отливка по п.1, отличающаяся тем, что она состоит из монолитной корочки металла и пористой сердцевины, имеющей плотность 0,23÷0,75 г/см³ при изготовлении ее из алюминия и алюминиевых сплавов.