Способ центробежного литья биметаллических заготовок

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении биметаллических заготовок методом центробежного литья. Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств - достигается за счет обеспечения кристаллизации литейного расплава под повышенным да:влением, которое, в свою очередь, достигается тем, что после заливки литейного расплава в литейную форму и введения детали-вставки ее сдавливают с двух противоположных сторон в осевом направлении с усилием , достаточным для ее деформации. 3 ил. со сд со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 22 D 13/00

m и 4ir г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4091305/23-02 (22) 10.07.86 (46) 15.12.87. Бюл. № 46 (75) А.Г.Потапов (53) 621.746.042 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 710151, кл. В 22 D 13/02, 1978. (54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении биме„,Я0„„1359061 А 1 таллических заготовок методом центробежного литья. Цель изобретения— повышение эксплуатационных свойств— достигается за счет обеспечения кристаллизации литейного расплава под повышенным давлением, которое, в свою очередь, достигается тем, что после заливки литейного расплава в литейную форму и введения детали-вставки ее сдавливают с двух противоположных сторон в осевом направлении с усилием, достаточным для ее деформации.

3 ил.. 161

Изобретение относится к литейному производству, в частности к центро бежному литью при изготовлении биметаллических заготовок, получаемых введением в контакт двух металлов биметаллического соединения, один из которых находится в твердом, а другой в жидком состоянии, и может . найти применение при изготовлении биметаллических червячных и зубчатых колес с венцом из антифрикционного металла, а ступицей — из конструкционного металла.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных свойств за счет обеспечения кристаллизации литейного расплава под повышенным давлением.

Сущность изобретения заключается в том, что введение детали-вставки в контакт с литейным расплавом осуществляют за счет пластического деформирования детали-вставки (то же самое на этапе прессования литейного расплава). Доминирующими при этом оказываются два фактора: пластическое деформирование детали-вставки приводит к разрушению кристаллической решетки металла в поверхностных слоях и образованию (в разломах) ювенильной поверхности, обладающей высокими адгезионными свойствами (в данном случае по отношению к литейному расплаву), что существенно повышает прочность диффузионной связи в биметаллическом спае, а значит увеличивает эксплуатационные качества биметаллического соединения, деформация детали-вставки в сторону литейного расплава приводит к уменьшению объема формообразующей полости изложницы (там, где находится литейный расплав), что позволяет осуществить, прессование литейного расплава с деформированием его по всему объему, это улучшает его структуру (т.е. при центробежном литье реализуется схема литья под давлением).

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа; на фиг.2 то же, с использованием стальных шариков, на фиг. 3 — деталь-вставки после обжатия ее шариками.

Изложницу, выполненную в виде двух полуформ 1, 2, стянутых винтами,устанавливают на шпиндель заливочной машины 3 с закрепленным на нем упором 4 и приводят во вращательное движение. В формообразующую полость из5

55 ложницы заливают литейный расплав 5 и перемещением вниз пуансона 6 и детали-вставки 7 осуществляют осевой ее ввод в изложницу (фиг. 1, левая половина), вторым этапом осуществляют радиальное деформирование деталивставки 7 пуансоном 6 (фиг. 1, правая половина). Радиальное деформирование образца в данном случае обусловлено сжатием торцов пуансоном и происходит в стесненных условиях (радиальной подаче образца препятствуют контактные кромки 8, 9 полуформ и литейный расплав, но в целом такая схема технологически наиболее проста и использована для экспериментального изучения процесса центробежной штамповки.

Изготавливают биметаллическую отливку с центральной частью из стали марки СТО (ГОСТ 380-71), а периферийную часть из сплава алюминия марки

АЛЗ (ГОСТ 2685-75).

Деталь-вставку (центральную часть) изготавливают на токарном станке размерами: диаметр — 20 мм, высота—

30 мм, шероховатость боковой поверхности и торцов Р 20 (перед использованием поверхность детали-вставки обезжиривают и декапируют).

Алюминий в изложницу заливают при

760 С, время заливки литейного расплава 6-.8 с, объем заливаемого литейного расплава 50,6 смз .

Размеры формообразующей полости изложницы: диаметр 60 мм, высота

20 мм. Частота вращения изложницы

500 об/мин.

Прессование производят на скорости 1,2 м/с при пиковом давлении прес сования 80 кг/мм .

Эксперименты показывают, что при испытании образцов, вырезанных из полученных отливок (отрыв по спаю},разрушение образца всегда происходит по алюминию (т.е. биметаллический спай является более прочным, чем алюминий), кроме того, наблюдается повышение прочности алюминиевой части отливки (при получении отливки беэ применения кристаллизации под давлением = 16 кг/мм, при кристаллизации под давлением 4 =26 кг/мм ).

На фиг. 2 и 3 представлен вариант выполнения способа с использованием стальных шариков. Способ позволяет осуществить прессование при давлениях, по величине приближающихся к

1359061 пределу прочности металла изложницы, причем это не требует никаких уплотнений, достаточно лишь выполнить условие, чтобы осевой размер деталивставки превышал осевой размер формообразующей полости изложницы, в этом случае радиальное деформирование детали-вставки приведет к герметизации формообразующего пространства излож- 1п ницы металлом детали-вставки, а увеличение давления прессования литейного расплава (по мере деформирования детали-вставки) приведет к увеличению давления металла детали-вставки на металл изложницы по контуру герметизации формообразующей полости (т.е. предлагаемый технологический процесс является саморегулирую щимся

Формула изобретения

Способ центробежного литья биметаллических заготовок, включающий подачу в изложницу литейного расплава и ввод в нее детали-вставки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств биметаллического соединения за счет обеспечения кристаллизации литейного расплава под повышенным давлением, после ввода детали-вставки ее сдавливают с двух противоположных сторон в осевом направлении с усилием, достаточным для ее деформации.

1359061

Составитель Е.Иванько

Редактор M.ToâòHH Техред М.Дидык

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6103/14 Тираж 741

ВНЦИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4