Спосіб лиття газонасичених сплавів під перемінним газовим тиском

Способ литья газонасыщенных сплавов под переменным газовым давлением, включающий газонасыщение расплава, заливку формы и кристаллизацию отливки в автоклаве под всесторонним газовым давлением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что после образования в отливке сплошного кристаллического каркаса давление в автоклаве понижают в 2-10 раз. Изобретение относится к литейному производству, в частности, к получению отливок из газонасыщенных сплавов. Прототипом изобретения является способ под избыточным газовым давлением, включающий подготовку металла (например, газонасыщение) и заливку формы при избыточном давлении газа величиной 1-10 атм с последующим дополнительным повышением давления на 4-10 атм. Способ осущ ествл яет ся сл ед ующ им образ ом . Выплавленный в атмосферных условиях сплав вместе с раздаточным ковшом помещают в автоклав, в котором создают избыточное давление инертного газа или сжатого воздуха величиной 1-10 атм в зависимости от типа сплава После небольшой выдержки под указанным давлением производят заливку форм (под тем же давлением), а затем резко повышают давление на 4-10 атм и поддерживают его на данном уровне до конца затвердевания отливки. Недостатком способа является то, что наличие значительного избыточного давления в процессе кристаллизации отливки препятствует выделению газ из расплава и образованию пористости, в результате чего в непропитываемых узлах отливки концентрированные раковины и трещины, а на поверхности отливки - утяжины, нарушающие размерную точность. В основу изобретения положена задача создать такой способ литья газонасыщенных сплавов, который обеспечил бы получение ра змерн о точн ых отл ивок с рассредоточенной мелкой газовой пористостью в центральной зоне путем изменения давления в автоклаве в процессе кристаллизации отливки. Поставленная задача решена тем, что в способе литья газонасыщенных сплавов под переменным газовым давлением, включающем газонасыщение расплава, заливку формы и кристаллизацию отливки в автоклаве под всесторонним газовым давлением, согласно изобретению, после образования в отливке сплошного кристаллического каркаса (твердо-жидкого состояния) давление в автоклаве понижают в 2-10 раз. В заявляемом способе до перехода отливки в твердо-жидкое состояние всестороннее газовое давление препятствует со со со О 13733 газовыделению из расплава, сохраняя его исходную газонасыщенность и способствуя формированию плотной наружной корки отливки, а последующее понижение давлений инициирует газовыделение и образование 5 газовых пузырьков для компенсации усадки. Так как кристаллический каркас препятствует всплыванию и объединению выделившегося газа, обособленные мелкие пузырьки остаются в точках их зарождения, образуя 10 рассредоточенную газовую пористость в центральной зоне отливки. Таким образом, применение предлагаемого способа литья газонасыщенных сплавов под переменным газовым давлением 15 позволяет получать в условиях недостаточного питания (без использования прибылей) размерно точные, без утяжин отливки с мелкой внутренней пористостью и тем самым повысить на 10-15% выход годного и сни- 20 зить на 20-30% объем механической обработки. На чертеже представлена схема устройства, на котором был реализован данный способ. Устройство состоит из камеры 1 с 25 крышкой 2, снабженной люком 3 для заливки расплава в поворотный ковш 4. В камеру устанавливают форму 5. Пример осуществления способа. Подготовка расплава (силумин с содер- 30 жанием кремния 6 и 11 %) состояла в выдержке его для газонасыщения в индукционной печи при температуре 1000-1050°С в атмосфере водяного пара з течение 1 часа. Дозу расплава, необходимую для заполнения формы 5, через люк 3 заливали в ковш 4. После герметизации люка в камере создавали избыточное давление 0,5 МПа, а затем поворотом ковша 4 заливали расплав в форму. Температуру расплава в форме контролировали термопарой (на схеме не указана). В момент достижения температуры образования сплошного кристаллического каркаса (600-605°С для 6% и 575-580°С для 11% установлено предварительно вне автоклава) давление в автоклаве снижали до атмосферного. После окончания кристаллизации автоклав раскрывали и извлекали отливку из формы. Анализ внешнего вида и осевого сечения показал, что утяжины на поверхности отсутствовали, а в центральной зоне имела место мелкая рассредоточенная пористость. В то же время при поддержании избыточного давления 0,5 МПа на протяжении всего процесса кристаллизации отливки на ее поверхности образовались глубокие утяжины, а при затвердевании отливки от начала до конца под атмосферным давлением в ее верхней части наблюдалось скопление крупных газовых раковин, образовавшихся в результате всплывания и объединения газа, выделившегося до перехода отливки в твердо-жидкое состояние. I 13733 Упорядник Замовлення 4121 Техред М.Моргентал Коректор М. Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Ки»в-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м Ужгород, вул.Гагаріна, 101