Способ получения отливок из алюминиевых сплавов в металлических формах

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии получения отливок из алюминиевых сплавов в металлических формах. Цель - повышение физикомеханических свойств поверхностных слоев отливок и металлических форм. В способе, включающем нанесение на поверхность форм покрытия из термореактивного вещества, заливку алюминиевого сплава и извлечение отливки, заливку алюминиевого сплава осущесвтляют при температуре 690...900°С, а в качестве термореактивного вещества используют карбамидноформальдегидную смолу, например УКС. Реализация изобретения также повышает стойкость металлической оснастки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 22 D 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4058233/23-02 (22) 03.03.86 (46) 23.01.90. Бюл. № 3 (72) А. А. Силантьев, Г. П. Кибовский и И. И. Строганова (53) 621.746.58 (088.8) (56) Патент Японии № 47 — 68223, кл. 11 В 02 .(В. 22 D 27/14), 1975. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК

ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМАХ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии полуИзобретение относится к литейному производству, в частности к технологии получения отливок из алюминиевых сплавов в металлических формах.

Цель изобретения — повышение физикомеханических свойств поверхностных слоев отливок и металлических форм.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения отливок из алюминиевых сплавов в металлических формах, включаюшем нанесение на поверхность металлической формы покрытия из термореактивного вешества, заливку алюминиевого сплава и извлечение отливки, заливку алюминиевого сплава осушествл я ют . п р и 690 — 900 С, а в качестве термореактивного вещества используют карбам идно-формальдегидные смолы.

Пример. Получение отливок из алюминиевых сплавов в металлических формах осугцествляют следующим образом.

На подогретую поверхность металлической формы перед заполнением ее жидким расплавом пульверизатором наносят карбамидно-формальдегидную смолу, например смолу УКС, после чего заливается алюминиевый расплав с температурой 690 — 900 С.

ÄÄSUÄÄ 1537364 1

2 чения отливок из алюминиевых сплавов в металлических формах. Цель — повышение физико-механических свойств поверхностных слоев отливок и металлических форм. В способе, включающем нанесение на поверхность форм покрытия из термореактивного вещества, заливку алюминиевого сплава и извлечение отливки, заливку алюминиевого сплава осуществляют при температуре 690...900 С, а в качестве термореактивного вещества используют карбамидно-формальдегидную смолу, например УКС.

Реализация изобретения также повышает стойкость металлической оснастки. 2 табл.

Сушность процесса заключается в диффузионном насышении поверхностных слоев отливки и металлической формы азотом.

Образующийся углерод остается на форме, выполняя функции защитного покрытия.

При 480 — 600 С содержашийся в смоле карбамид разлагается по реакции:

C0(NH2) MO+2N+2Hz и 2СΠ— эС+СО .

Атомарный азот и углерод дифундируют в поверхностные слои металла и образуют нитриды и карбиды, повышая тем самым твердость, износостойкость и теплостойкость поверхностных слоев.

Самостоятельное выделение нитрида алюминия AEN возможно только при содержании в сплавах значительного количества алюминия.

Образовавшийся на поверхности алюминиевых отливок AKN придает последним повышенную жаропрочность.

Выделение азота при разложении кар. бамидных смол не оказывает отрицательного воздействия на отливки из цветных сплавов с точки зрения образования пористости в отличие от стального литья, при котором образуется ситовидная пористость.

1537364

Основные свойства смолы УКС приведены

5 в табл. 1.

Табли ца 1

Показатели

Знацение показателей

Вязкость по В3-4В, с

Сухой остаток, 5.

Содержание свободного формальдегида, Водородный показатель, рн

Плотность, г/смз

Срок хранения, мес

Стоимость 1 т смолы„ руб

1 2

8,3

1,26

185

Отливки из агпоминиевого сплава АЛ-2 получают на машине литья с противодавлением. Рафинирование сплава проводят гексахлорэтаном с последующим модифицированием его комплексным модификатором из смеси хлористых и фтористых солей калия и натрия. Температура заливаемого расплава и фтористых солей калия и натрия.

Температура заливаемого расплава в прессформы 700 С.

На пресс-форму, нагретую в процессе р заполнения ее расплавом до температуры

170- †2 С, наносят пульверизатором карбамидную смолу, которая содержит -в своем составе до 20% азота и легко затверде,вает при нагреве.

В качестве материалов пресс-форм используется сталь. (В табл. 2 приве„.ны сравнительные результаты испытаний пресс-форм.

По результатам проведенных испытаний видно, что показатели у пресс-форм 4-6 в 2 — 2,5 раза выше, чем у гресс-форм I -Ç.

Таблица 2

СтойПрессФорма

Шероховатость отматериал

Твердость отливок нв кость

Форм. тыс. заливок ливок,мкм

"-3

63

44

Ст,3Х10М2ФН(Ст, 4Х5ИФС

Ст.45

С применение,I карбамидных смол:

61

17

3 5

63

Ст.ЗХ10И2ФНС

Ст.4Х5ИФС

Ст.45

Ст.3Х1 ОИ2ФНС с ащитным слоем из окиси титана

52

51

39,5 80

В то же время в процессе темпера1 турного воздействия расплава на металлические формы, на ее поверхности протекает процесс карбонитрации с образованием диффузионных слоев толщиной до 0,01—

0,02 мм, что обеспечивает повышение стойкости форм в 3 и более раз.

Стойкость пресс-формы 7, изготовленной из стали с применением защитного слоя из окиси титана известный способ выше, чем у пресс-форм 1-3, но ниже примерно в

1,5 раза, чем у пресс-формы 4, которая эксплуатировалась с применением покрытия из карбамидной смолы.

Твердость выше у отливок, полученных из сплава АЛ-2 в пресс-формах с применением карбамидных смол.

Шероховатость поверхности у отливок, получаемых в пресс-формах 4-6, несколько выше чем у отливок, получаемых в прессформах 1-3 при стойкости последних в

1,5 раза ниже, чем у пресс-форм 4-6.

Если температура расплава, заполняющего форму, ниже 690 С, то гоявляются усадочные раковины в отливках с большой разницей в толщинах стенок. Г1ри увеличении температуры свыше 900 С сильно повышается объем усадочных раковин.

В интервале температур 690 — 900 С отливки удовлетворяют предъявляемым требованиям.

1537364

Составитель О. Белков

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 129 Тираж 614 Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Формула изобретения

Способ получения отливок из алюминиевых сплавов в металлических формах,включающий нанесение на поверхность металлической формы покрытия из термореактивного вещества, заливку алюминиевого сплава и извлечение отливки, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механических свойств поверхностных слоев отливок и металлических форм, заливку алюминиевого сплава осуществляют при 690—

900 С, а в качестве термореактивного вещества используют карбамидно-формальдегидные смолы.