SU1588487A1 - Method of surface alloying of castings in vacuum moulding - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано при получении отливок с легированной поверхностью с применением вакуумной формовки. Цель - экономи  легирующих материалов. Способ осуществл етс  следующим образом. Модель отливки изготавливают из ферромагнитного материала, встраивают в нее электромагниты и креп т на подмодельной плите. Подмодельную плиту вместе с моделью отливки при помощи вакуума облицовывают подогретой синтетической пленкой. На пленку нанос т слой огнеупорной краски. После высыхани  огнеупорной краски модельную плиту переворачивают и устанавливают на бункер, в котором находитс  активный наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: ферроалюминий 40-48, хлористый аммоний 2-3, ферромагнитный порошок 30-40, кварцевый песок остальное. Использование предлагаемого способа поверхностного легировани  отливок при вакуумной формовке позвол ет значительно экономить легирующие элементы, вход щие в состав активного наполнител , и получать поверхностно-легированные отливки в одном потоке вместе с обычными отливками. 1 табл.The invention relates to foundry and can be used in the preparation of castings with alloyed surface using vacuum molding. The goal is to save alloy materials. The method is carried out as follows. The casting model is made of a ferromagnetic material, electromagnets are built into it and mounted on a submodel plate. The model plate together with the casting model is veneered with a heated synthetic film using a vacuum. A layer of refractory paint is applied to the film. After drying of the refractory paint, the model plate is turned over and installed on the bunker, in which the active filler is in the following ratio of ingredients, wt.%: Ferroaluminium 40-48, ammonium chloride 2-3, ferromagnetic powder 30-40, quartz sand else. The use of the proposed method of surface doping of castings during vacuum forming allows significant savings in alloying elements included in the composition of the active filler and provides surface doped castings in one stream along with conventional castings. 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано при получении отливок с легированной поверхностью с применением вакуумной формовки .The invention relates to foundry and can be used in the preparation of castings with alloyed surface using vacuum molding.

Цель изобретени  - экономи  легирую- . щих материалов.The purpose of the invention is to save doping. materials.

Способ осуществл етс  следующим образом .The method is carried out as follows.

Модель отливки изготавливают из ферромагнитного материала, встраивают в нее электромагниты и креп т на подмодельной плите. Подмодельную плиту вместе с моделью отливки при помощи вакуума облицовывают подогретой синтетической пленкой. На пленку нанос т слой огнеупорной краски . После высыхани  огнеупорной краскиThe casting model is made of a ferromagnetic material, electromagnets are built into it and mounted on a submodel plate. The model plate together with the casting model is veneered with a heated synthetic film using a vacuum. A layer of refractory paint is applied to the film. After drying refractory paint

модельную плиту переворачивают и уст5- навливают на бункер, в котором находитс  активный наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, мас.%.The model plate is turned over and installed 5-poured into the bunker, in which the active filler is located in the following ratio of ingredients, wt.%.

Ферроалюминий40-49Ferroaluminium40-49

Хлористый аммоний2-3Ammonium Chloride2-3

Ферромагнитный порошок30-40 Кварцевый песок Остальное Модельную плиту вместе с бункером поворачивают в исходное положение, наполнитель уплотн ют вибрацией и включают электромагниты, встроенные в модель. Модельную плиту вместе с бункером поворачивают еще раз, при этом на поверхности модели остаетс  слой наполнител , удерживаемый при помощи электромагнитов. МоелFerromagnetic powder30-40 Quartz sand Remaining The model plate, together with the bunker, is turned to its original position, the filler is compacted by vibration and includes electromagnets embedded in the model. The model plate together with the hopper is rotated again, while the filler layer remains on the model surface, held by electromagnets. My L

0000

схsc

JJ

0000

4J4J

дельную плиту переворачивают в исходное положение, устанавливают на нее опоку, заполн ют ее кварцевым песком, уплотн ют вибрацией. Опоку покрывают второй пленкой , вакуумируют, отключают электромагниты и готовую полуформу снимают с модельной плиты. Аналогичным образом изготавливают вторую попуформу. Форму собирают и заливают расплавленным металлом .The individual slab is turned over to its original position, set on it with a flask, filled with quartz sand, compacted with vibration. The flask is covered with a second film, vacuumized, electromagnets are disconnected, and the finished half-form is removed from the model plate. In a similar way, the second popupform is made. The form is collected and poured molten metal.

При заливке формы металлом пленка подвергаетс  термодеструкции, поверхность формы становитс  газопроницаемой. Огнеупорна  краска обеспечивает получение точной конфигурации отливки с гладкой поверхностью. Слой активного наполнител  под действием тепла кристаллизующейс  и остывающей отливки нагреваетс  до высокой температуры. В нем образуютс  газообразные продукты, содержащие активные атомы алюмини . Газообразные продукты, проникают через пористый слой огнеупорной краски и на поверхности отливки протекает реакци  хемсорбции с образованием легированного алюминием сло .When the mold is poured with metal, the film is subjected to thermal destruction, the surface of the mold becomes gas-permeable. Fireproof paint provides an accurate casting configuration with a smooth surface. The active filler layer is heated to a high temperature by the heat of the crystallizing and cooling down castings. It produces gaseous products containing active aluminum atoms. Gaseous products penetrate through the porous layer of refractory paint and an adsorption reaction takes place on the surface of the casting to form an aluminum-doped layer.

Пример. Проводили испытание Способа поверхностного легировани  при получении отливки Поддон из стали 45Л с легированием поверхности алюминием. Средн   толщина стенки отливки 20 мм. Подмодельную плиту изготавливали из сплава Ал2, а модель отливки из стали 40. Внутрь устанавливались два электромагнита , обеспечивающие на поверхности модели равномерное магнитное поле. Подмодельную плиту с моделью при помощи вакуума облицовывали подогретой до 350-360 К пленкой марки СЭВИЛЕН толщиной 0.1 мм. На поверхность пленки пуль- велизатором наносилс  слой огнеупорной краски, мас.%: цирконовый концентрат 68-7; поливинилбутираль 1,5-2; спирт этиловый технический 28-30. Толщина сло  огнеупорной краски 0,2-0,3 мм.Example. The method of surface doping was tested when a casting was received. A 45L steel pallet with aluminum surface doping was obtained. The average wall thickness of the casting is 20 mm. The model plate was made of Al2 alloy, and the model was cast from steel 40. Two electromagnets were installed inside, providing a uniform magnetic field on the model surface. A sub-model plate with a model using a vacuum was lined with a SEVILEN film heated to 350–360 K with a thickness of 0.1 mm. A layer of refractory paint was applied to the surface of the film with a pulsator, wt%: zircon concentrate 68-7; polyvinyl butyral 1,5-2; ethyl alcohol technical 28-30. The thickness of the layer of refractory paint 0.2-0.3 mm.

После высыхани  огнеупорной краски модельную плиту, не отключа  ее от ной системы, переворачивали и прикрепл ли к бункеру, в котором находилс  активный наполнитель, мае. %: порошок ферроалюмини  40-48; хлористый аммоний 2-3; ферромагнитный порошок (стальна  дробь марки ДСКОЗ) 30-40; кварцевый песок 1КД16А остальное . Модельную вместе с бункером переворачивали в исходное положение, активный наполнитель уплотн ли вибрацией и включали электромагниты. Модельную плиту с бункером переворачивали ещеAfter drying of the refractory paint, the model plate, without disconnecting it from the cooling system, was turned over and attached to the bunker in which the active filler was placed, in May. %: powder ferroaluminium 40-48; ammonium chloride 2-3; ferromagnetic powder (steel shot of the grade DSPOZ) 30-40; quartz sand 1KD16A the rest. The model, together with the bunker, was turned over to the initial position, the active filler was sealed by vibration and electromagnets were turned on. The model plate with the hopper turned over

раз, при этом на поверхности модели оставалс  слой активного наполнител  толщиной 5-7 мм, удерживаемый магнитным полем, создаваемым электромагнитами.At that, the active filler layer with a thickness of 5-7 mm, held by a magnetic field created by electromagnets, remained on the surface of the model.

Модельную плиту переворачивали в исходное положение, устанавливали на нее опоку и засыпали в опоку кварцевый песок 1К016А. который уплотн ли вибрацией. Сверху опоку покрывали второй пленкой,The model plate was turned over to its original position, placed on it with a flask and quartz sand 1K016A was poured into the flask. which is sealed with vibration. From above the gaiter was covered with a second film,

вакуумировали до остаточного давлени  60- 70 кПа, отключали электромагниты и готовую полуформу снимали с модельной плиты. Таким образом получали двухслойную полуформу , у которой к формообразующей поверхности примыкает слой толщиной 5-7 мм, состо щий из активного легирующего наполнител , а остальной обьем опоки состоит из кварцевого песка. Аналогичным образом изготавливали вторую полуформу, форму собирали и заливали при 1810-1830 К сталью 45Л, выплавленной в индукционной печи. Из полученных отливок вырезались образцы и металлографически определ лась толщина полученного легированногоevacuated to a residual pressure of 60-70 kPa, electromagnets were disconnected, and the finished half-form was removed from the model plate. In this way, a two-layer half-form was obtained, in which a layer of 5-7 mm in thickness adjoins the forming surface, consisting of an active alloying filler, and the rest of the flask consists of quartz sand. In a similar way, the second half-form was made, the mold was assembled and poured at 1810-1830 K with steel 45L, smelted in an induction furnace. Samples were cut from the obtained castings and the thickness of the obtained doped material was determined by metallographically.

алитированного сло , котора  составила 175- 210 мкм.aluminized layer, which amounted to 175 - 210 microns.

Зависимость толщины легированного сло  и расхода активного наполнител  от состава наполнител  и метода изготовлени The dependence of the thickness of the doped layer and the consumption of the active filler on the composition of the filler and the method of manufacturing

формы представлена в таблице.Forms presented in the table.

Использование предлагаемого способа поверхностного легировани  отливок при вакуумной формовке позвол ет значительно экономить легирующие элементы, вход щие в состав активного наполнител  и получать поверхностно легированные отливки в одном потоке вместе с обычными отливками.The use of the proposed method of surface doping of castings during vacuum forming allows significant savings in alloying elements that are part of the active filler and produce surface alloyed castings in the same flow along with conventional castings.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ поверхностного легировани  отливок при вакуумной формовке, включающей облицовку модели пленкой, нанесение на пленку огнеупорной краски, засыпку наполнител , сборку и заливку формы, о т л ичающийс  тем, что, с целью экономии легирующих материалов, в наполнитель дополнительно ввод т ферромагнитный порошок при следующем соотношении ингредиентов, мас.%;The method of superficial alloying of castings during vacuum forming, including model lining with a film, applying refractory paint to the film, filling the filler, assembling and pouring the mold, which is necessary in order to save the alloying materials, the filler additionally introduces ferromagnetic powder at the following the ratio of ingredients, wt.%; Ферроалюминий40-48Ferroaluminium40-48 Хлористый аммоний2-3Ammonium Chloride2-3 Ферромагнитный порошок30-40 Кварцевый порошок ОстальноеFerromagnetic powder30-40 Quartz powder Else а модель изготавливают из ферромагнитного материала и встраивают в нее электромагниты .and the model is made of ferromagnetic material and electromagnets are built into it. г- оgh ю юyu yu см со «D cm with "D ооoo юYu СП| 1Л|SP | 1L | 33 оabout о о ю ю со со чabout oh yu soto h 3 53 5 к Sto s о гabout g S о о. 2S about. 2 сэ сэ ю ю со см см соse se yu u so cm see so юYu CNCN