Способ получения биметаллических и армированных отливок

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к те.хнологии получения биметаллических и армированных отливок..Сущность изобретения заключается в заливке расплава 2 первого металла биметаллической пары, введении диспергирующих частиц 9 на зеркало расплава 2 одновременно с жидкой щтамповкой расплава 2 пуансоном 4, при атом частицы 9 размещены на рабочей поверхности пуансона 4, кристаллизационной выдержке расплава 2 и последующей заливке расплавом второго металла биметаллической пары. 3 ил. § (Л N 00 ОС Фс аг.2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 22 D 3 00 18 00

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И, ОТКРЫТИЙ (21) 3880996/23-02 (22) 02.04.85 (46) 30.07.88. Бюл. № 28 (75) А. Г. Потапов (53) 621.74.046 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 87128, кл. В 22 D 13/00, 1961.

Авторское свидетельство СССР № 889271, кл. В 22 D 13/00, 1981.

SU, 1412881 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ И АРМИРОВАННЫХ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии получения биметаллических и армированных отливок. Сущность изобретения заключается в заливке расплава 2 первого металла биметаллической пары, введении диспергирующих частиц 9 на зеркало расплава 2 одновременно с жидкой штамповкой расплава 2 пуансоном 4, при этом частицы 9 размещены на рабочей поверхности пуансона 4, кристаллизационной выдержке расплава 2 и последующей заливке расплавом второго металла биметаллической пары. 3 ил.

2881

141 <.,бр<тение относится к литейному про11,:- д«I ву, 13 част<гости к технологии полу;11ия бпмета:I.IH÷åñêHõ и армированных

: . i . I И В О К .

Цель изобретения — — расширение техно, i<>i ических возможностей и повышение ка>е«т в а отл и вок.

На фиг. и 2 показана установка для получения коронки с переходным слоем из ,lпспергированных частиц жидкой штамповкой; на фиг. 3 — — конфигурация получаемой коронки.

Сущность способа заключается в заливке расплава первого металла, введении дис, псргированных армируюших частиц на зер, ка»o расплава первого металла биметалли<е«кой отливки одновременно с жидкой н>тамповкой расплава пуансоном, при этом

<испергированные частицы размещены на рабочей поверхности пуансона, кристаллизаljliolllloH выдержке расплава первого металла и последующей заливке расплавом

IITo1>oi о металла.

При<<ер. Изготавливают биметаллическое червячное колесо по технологии, вклю: чающей получение коронки зуба из антифрикцнонного металла и соединение коро<н>к «корпусной деталью литьем.

Коронки выполняют из оловянистой бронзы марки ОФ --10--1 (первый расплав бим< 1 ал IHHoñêîé пары), а в качестве конструкционного металла выбран чугун марки

Ч -18.

Тех>:ологический процесс протекает следую>ц><м образом.

Б заливочное гнездо формообразуюшего барабана 1 (гн<зда расположены по окружни<"ги на равном расстоянии друг от друга) за,>нвают рас lлав 2 бронзы (литейный расlI,Iàâ llcpIIoI0 металла биметаллической пары) . Над формообразующим барабаном l размен<си ротор 3, на котором по окру>кll<><. òн установлены четыре пуансона 4, нd верхней части которых установлены электрома IIHTIIHIE катушки 5. Нижние частицы пуан«онов 4 охватывают сьемники 6. С противоположной стороны ротора 3 установлен пигате,>ь 7 H виде цилиндра. в котором

«оздан>г с>олб 8 из псевдоо>кH>к«нных частlili, (диспер>з<рованные частицы 11одак>тся в

11HTатель 7 llo стрелке).

У«тановка работает следуюьцим образом.

К llуансону 4 прикладывают осевое ycu ill«1 . Ротор 3 совместгп> с пуансонами движется вниз и формует металл 2. В то же время нуdli«oil «правой части погружается и питатсль 7 и набирает на себя диспергированныс частицы в виде слоя 9. После крнстал.>изационной выдержки пуансон 4 отводят вверх (ротор 3 перемешают вверх). !!ри этом отливка 2 извлекается из формо<>бразующего барабана 1 (она за счет усадки:i.iiöåìëÿåòñÿ на пуансоне 1) и далее удаля<тся посредством сьемника 6. Первый I!><л на .этом завершается. Далее следу«1

2 разворот ротора 3 на 90" и очередной пуансон выходит в позицию штамповки.

Тол<пина коронки назначается с учетом припуска на механическую обработку, допускаемый износ и толщину переходного слоя.

Для редуктора Ч вЂ” -160 эта величина составляет б — 9 мм (в зависимости от модуля зацепления). Внутренняя часть коронки армирована диспергированными частицами соединительного слоя. Коронку далее устанавли1р вают в кокиль и заливают расплавом чуi y1Ia (второй металл биметаллической пары).

В качестве диспергированных частиц используют классифицированную чугунную стружку. Порядок подготовки чугунного порошка следующий: первоначально диспергированные частицы декапируют в травленной цинком соляной кислоте, затем погружают в

5Я-ный раствор серно-кислой меди и высушивают при 120 — 150 С. Полученную массу размалывают в шаровой мельнице и хранят в герметичной емкости. Перед употреблением массу из диспергированных частиц нагревают до 80 — 110 С.

Псевдоожиженный слой в питателе 7 создают током воздуха внутри цилиндра в направлении снизу вверх. Режимы литья при

2 получении зубчатых коронок: температура заливки 1050 — 1100 C (дозирование объемное, синхронизировано с подачей ротора 3); время выдержки литейного расплава 2 бронзы под пуансоном б — 8 с (в зависимости от разогретости формообразующего барабана 1).

Режимы заливки чугуна: установленные в изложницу зубчатые коронки заливают чугуном Ч18; температура заливки чугуна—

1350 С; время заливки — 12 — 16 с; время кристаллизационной выдержки — 2,8—

3,5 мин (в зависимости от разогретости изложницы) .

Металлографический анализ соединительного слоя показывает, что диспергированные частицы диффузионно связаны как с

40 металлом бронзы (коронок), так и с металлом ступичной части — чугуном. При контакlå диспергированных частиц чугуна с pacIlлавом бронзы, микропокрытие меди, полученное при обработке диспергированных частиц чугуна в растворе серно-кислой меди, служит соединительным слоем межд металлами диспергированных чугунных частиц и расплавом брон-и. В то же время при взаимодействии диспергированных частиц из чугуна с расплавом чугуна Ч вЂ” 18, происходит проплавление микропокрытия меди на дис50 пергирова< ных частицах чугуна и ооеспечивается диффузионное соединение между металлами.

Прочностные испытания на микрообразцах, вырезанных из отлитого биметаллиу <еского червячного колеса, показывают, что как при испытаниях на растяжение, так и на сдвиг, разрушение начинается по бронзе, т.е. соединительный слой из диспергированных

1412881

Формула изобретения частиц является более прочным, чем металл антифрикционной части.

Использование предлагаемого способа позволяет сушественно расширить технологические возможности: во-первых, можно значительно повысить давление, при котором взаимодействуют диспергированные частицы с первым металлом биметаллической пары, а это улучшает прочностные свойства биметаллического соединения; во-вторых, удается локально распределить диспергированные частицы по переходному слою.

Способ получения биметаллических и армированных отливок, включающий заливку расплава первого металла, введение диспергированных частиц и заливку расплава второго металла, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества отливок, диспергированные частицы размещают на рабочей поверхности пуансона и впрессовывают их в слой первого металла.

В (Р! ! (1(! Заказ 3697/(4 Тираж 740 ((о.тнисное (((н и þ „ I пеннu IIoëèãðûôè÷åñêîå презпринтIIå, г. Ужгоро.L. 1,I. (1роектII; ÿ, 4