Способ получения полой отливки

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛОЙ ОТЛИВКИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Стеценко Владимир Юзефович Марукович Евгений Игнатьевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Способ получения полой отливки, при котором заливают расплав в огнеупорную литейную форму, предварительно нагретую до температуры плавления заливаемого металла,после заполнения литейной формы расплавом требуемого объема в нее со скоростью от 0,02 до 0,80 м/с вводят полый охлаждаемый металлический стержень с высокой теплопроводностью стенки и осуществляют затвердевание отливки между литейной формой и стержнем со скоростью не менее 1 мм/с, затем отливку извлекают из литейной формы вместе со стержнем и осуществляют съем отливки со стержня при движении стержня в направлении его извлечения. 18286 1 2014.06.30 Изобретение относится к литейному производству, в частности для получения полых отливок из металлов и сплавов. Известен способ получения полых отливок, включающий заливку расплава в форму с полым металлическим стержнем, затвердевание отливки между литейной формой и стержнем, извлечение отливки и ее съем со стержня 1. В данном способе используется неохлаждаемый полый стержень, который снижает интенсивность затвердевания отливки. Нагрев стержня приводит к ее заклиниванию, что снижает стабильность процесса литья. Наиболее близким по технической сущности является способ получения полых отливок, включающий заливку расплава в нагреваемую огнеупорную литейную форму, затвердевание отливки между литейной формой и полым охлаждаемым стержнем,извлечение отливки из литейной формы, съем отливки со стержня 2. Основными недостатками данного способа литья являются относительно низкая охлаждающая способность стержня и нагрев формы до температуры заливаемого металла. Это значительно снижает интенсивность охлаждения отливки и укрупняет ее структуру, что уменьшает производительность процесса литья и ухудшает качество отливок. Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности процесса литья и улучшение качества полых отливок. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом способе получения полой отливки, при котором заливают расплав в огнеупорную литейную форму, предварительно нагретую до температуры плавления заливаемого металла, после заполнения литейной формы расплавом требуемого объема в нее со скоростью от 0,02 до 0,80 м/с вводят полый охлаждаемый металлический стержень с высокой теплопроводностью стенки и осуществляют затвердевание отливки между литейной формой и стержнем со скоростью не менее 1 мм/с, затем отливку извлекают из литейной формы вместе со стержнем и осуществляют съем отливки со стержня при движении стержня в направлении его извлечения. На фигуре представлена схема получения полой отливки а - заполнение формы, б формирование отливки, в - извлечение отливки, г - съем отливки, где 1 - заливочное устройство, 2 - расплав, 3 - литейная форма, 4 - нагреватель, 5 - охлаждаемый металлический стержень, 6 - отливка, 7 - съемник. Получение полой отливки осуществляется следующим способом. С помощью заливочного устройства 1 расплавом 2 заданного объема заполняют огнеупорную литейную форму 3, которая нагревается нагревателями 4. Далее в литейную форму с расплавом вводят до самого ее дна металлический водоохлаждаемый стержень 5 и формируют отливку 6. После чего она извлекается вместе со стержнем и снимается с него с помощью съемника 7. Ввод в литейную форму металлического охлаждаемого стержня со скоростью менее 0,02 м/с приводит к большой неравномерности затвердевания отливки по ее высоте, что способствует ее деформации и образованию трещин. Это ухудшает качество отливок и снижает производительность процесса литья. Ввод в литейную форму металлического охлаждаемого стержня со скоростью более 0,8 м/с приводит к частичному выплеску расплава из формы. Это снижает производительность процесса получения полых отливок. При затвердевании отливки со скоростью менее 1 мм/с получается немодифицированная структура, что ухудшает качество полых отливок. Их скорость затвердевания боле 1 мм/с обеспечивается металлическим водоохлаждаемым стержнем с высокой теплопроводностью его стенки и нагревом литейной формы до температуры плавления металла (сплава). Это увеличивает скорость затвердевания отливки и позволяет увеличить дисперсность ее структуры, что повышает производительность процесса литья и улучшает качество получаемых полых отливок. Пример. Была изготовлена графитовая литейная форма с наружным диаметром 90 мм, внутренним диаметром 55 мм и высотой 270 мм. Литейная форма нагревалась до температуры 2 18286 1 2014.06.30 плавления силумина АК 18, который заливали в форму в количестве, необходимом для получения полых отливок с внутренним диаметром 35 мм и высотой 140 мм. После заполнения литейной формы расплавом в нее со скоростью 0,2 м/с вводили силуминовый водоохлаждаемый стержень с наружным диаметром 34 мм. Интенсивно охлаждаемый стержень обеспечивал среднюю скорость затвердевания отливки 2 мм/с. Это позволило в ней получить модифицированную структуру с дисперсностью кристаллов первичного кремния от 15 до 20 мкм без применения примесных модификаторов. По сравнению с аналогом данный способ получения полых отливок повышает производительность процесса литья более чем в 2 раза. Источники информации 1. А.с. СССР 1713729 1, МПК 22 15/04, 1992. 2. А.с. СССР 1215845 , МПК 22 7/04// 22 11 /00, 27/04, 1986. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3