RU2048955C1 - Method of making castings of ferrous and non-ferrous metals - Google Patents
Method of making castings of ferrous and non-ferrous metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2048955C1 RU2048955C1 SU5025455A RU2048955C1 RU 2048955 C1 RU2048955 C1 RU 2048955C1 SU 5025455 A SU5025455 A SU 5025455A RU 2048955 C1 RU2048955 C1 RU 2048955C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- pouring
- castings
- model
- alloys
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 title claims description 8
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 4
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 11
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 10
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 1
- 229910021652 non-ferrous alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009716 squeeze casting Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910000500 β-quartz Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении точных отливок с повышенными механическими свойствами металла в разовых формах, изготавливаемых по выплавляемым, водорастворимым или выжигаемым моделям. The invention relates to foundry and can be used to produce precision castings with increased mechanical properties of the metal in one-time forms manufactured by lost wax, water soluble or burnable models.
Известен способ получения точных отливок по выплавляемым моделям, включающий изготовление моделей, нанесение на модели многослойного огнеупорного покрытия (обычно 4 слоя и более) путем многоразового последовательного проведения операций окунания в огнеупорную суспензию, последующей обсыпке сухим зернистым огнеупором и сушке, выплавку моделей из многослойной оболочки, формовку оболочки в опоке сухим зернистым огнеупорным наполнителем, прокладку заформованной оболочки в печи при 800-1100оС, гравитационную заливку расплава (с перегревом над температурой ликвидуса) и выдержку для затвердевания металла в форме при атмосферном давлении.A known method for producing precision investment castings, including manufacturing models, applying a multilayer refractory coating (usually 4 layers or more) to the model by repeatedly performing dipping operations in a refractory slurry, followed by sprinkling with dry granular refractory and drying, smelting models from a multilayer shell, molding the shell in the flask with dry granular refractory filler, laying the formed shell in the furnace at 800-1100 о С, gravitational pouring of the melt (with overheating above the liquidus temperature) and exposure for the solidification of the metal in the form at atmospheric pressure.
При этом, модели в отдельных случаях изготавливают также из водорастворимого состава, например карбамида, а также из пенополистирола, выжигаемого перед заливкой металлом при прокалке форм. At the same time, models in some cases are also made of a water-soluble composition, such as urea, as well as from polystyrene foam, which is burned before casting with metal during calcination of molds.
Наиболее близким техническим решением является способ изготовления отливок, включающий изготовление формы путем заливки жидкоподвижной самотвердеющей смеси (ж. с. с. в технологическую оснастку, в которую предварительно устанавливают модель, ее удаление и прокалку формы, заливку формы металлом и его затвердевание, при этом нагрев формы осуществляют при 200-300оС в вакууме, который поддерживают на уровне (1-2) ˙ 104 Па в течение 45-2 ч.The closest technical solution is a method of manufacturing castings, including the manufacture of a mold by pouring a liquid-moving self-hardening mixture (f. S. Into technological equipment, in which the model is pre-installed, removing and calcining the mold, pouring the mold into metal and hardening, while heating forms are carried out at 200-300 about With in a vacuum, which is maintained at the level of (1-2) ˙ 10 4 PA for 45-2 hours
Использование вакуума усложняет процесс изготовления форм. Свободная (гравитационная) заливка в форму при 200-300оС ограничивает номенклатуру получаемых отливок из-за непроливаемости тонких протяженных стенок, а нагрев форм до 800-900оС связан с большими затратами электроэнергии и растрескиванием форм из-за превращений в кварцевом песке.The use of vacuum complicates the process of manufacturing molds. Free (gravitational) pouring into a mold at 200-300 о С limits the nomenclature of the obtained castings due to impenetrability of thin long walls, and heating molds to 800-900 о С is associated with high energy costs and cracking of molds due to transformations in quartz sand.
Механические свойства металла получаемых отливок уступают прокату, что приводит к увеличению металлоемкости изделий с литыми деталями и не позволяет использовать их в изделиях ответственного назначения. Кроме того имеются ограничения по номенклатуре литья из-за возникающих дефектов недоливов и засоров. The mechanical properties of the metal of the castings obtained are inferior to rolled products, which leads to an increase in the metal consumption of products with cast parts and does not allow their use in critical products. In addition, there are restrictions on the nomenclature of casting due to defects in underfilling and blockages.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления отливок из черных и цветных металлов и сплавов на их основе, включающем изготовление формы путем заливки жидкоподвижной самотвердеющей смеси в технологическую оснастку, прокалку формы осуществляют до температуры не выше 572оС, а затем расплав металла под давлением методом выжимания с кристаллизацией под давлением (ЛВКД).The invention consists in that in the method of manufacturing castings of ferrous and non-ferrous metals and their alloys, comprising the manufacturing mold by pouring zhidkopodvizhnoy self-hardening mixture in the tooling, calcifying form is carried to a temperature not higher than 572 ° C, and then molten metal under pressure method of squeezing with crystallization under pressure (LVCD).
Предлагаемый режим прокалки форм и прием заливки металла в формы упрощают технологию и расширяют технологические возможности литья, позволяют уменьшить брак по недоливам. The proposed mode of calcination of molds and the method of pouring metal into molds simplify the technology and expand the technological capabilities of casting, and reduce the amount of scrap by underfilling.
Верхний предел температуры прокалки форм 572оС установлен с учетом температурных превращений в кварцевом песке (при 573оС β-кварц превращается в α -кварц с увеличением линейных размеров на 1,4% что может приводить к растрескиванию форм).The upper limit of the calcination temperature form 572 ° C with the temperature set transformations in silica sand (at 573 ° C β-quartz transforms into α -kvarts with the increase in linear dimensions by 1.4% which can lead to cracking of shapes).
Заливка расплава металла под давлением (методом ЛВКД) обеспечивает хорошую проливаемость и получение даже в холодных формах тонкостенных протяженных отливок из стали и цветных сплавов, а относительно низкая температура заливаемого расплава, в интервале кристаллизации, и затвердевание расплава в "холодной" форме под давлением позволяют получать повышенные механические свойства металла точных отливок, на уровне проката. Pouring a molten metal under pressure (LVCD) provides good spillability and obtaining even in cold forms of thin-walled long castings made of steel and non-ferrous alloys, and the relatively low temperature of the molten melt in the crystallization interval, and solidification of the melt in a "cold" form under pressure allow to obtain increased mechanical properties of metal precision castings, at the rental level.
При заливке медных расплавов методом ЛВКД в гипсовые формы по выплавляемым моделям получают качественные, точные отливки из любых бронз. Это обеспечивается низкой температурой заливки расплава в форму и кристаллизацией под давлением. When casting copper melts using the HDPE method in gypsum molds, high-quality, accurate castings from any bronzes are obtained by investment casting models. This is ensured by the low temperature of pouring the melt into the mold and crystallization under pressure.
В отдельных случаях, когда в одном цехе изготавливают отливки из алюминиевых и медных сплавов, чугуна и стали и имеется необходимость использования одного вида ж. с. с. например, гипса, или изготавливаются в цементных формах стальные отливки с повышенными требованиями к чистоте их поверхности, перед заливкой ж. с. с. на модель наносят 1-2 слоя огнеупорного покрытия, производят его сушку, а затем пропитку водой. In some cases, when castings are made from aluminum and copper alloys, cast iron and steel in one workshop, and there is a need to use one type of iron. from. from. for example, gypsum, or steel castings are made in cement forms with increased requirements for the cleanliness of their surface, before pouring. from. from. 1-2 layers of refractory coating are applied to the model, it is dried, and then impregnated with water.
Наличие на поверхности гипсовой формы огнеупорного покрытия и заливка расплава под давлением при низкой температуре обеспечивают возможность формирования качественной поверхности стальной отливки до начала разложения гипса) в данном случае огнеупорное покрытие играет роль теплозащиты). The presence on the surface of the gypsum mold of the refractory coating and the pouring of the melt under pressure at low temperature provide the possibility of forming a high-quality surface of the steel casting before decomposition of the gypsum begins (in this case, the refractory coating plays the role of thermal protection).
Использование в литейном цехе одного вида материала форм упрощает решение организационных вопросов. Огнеупорное покрытие на рабочей поверхности цементной формы или на поверхности формы из жидконаливных смесей обеспечивает качество поверхности отливок такое же, как при обычном процессе литья по выплавляемым моделям, при существенном сокращении производственного цикла и производственных площадей, снижении себестоимости литья. The use of one type of mold material in the foundry simplifies the solution of organizational issues. The refractory coating on the working surface of the cement mold or on the mold surface of liquid-bulk mixtures ensures the surface quality of the castings is the same as in the usual investment casting process, with a significant reduction in the production cycle and production areas, reducing the cost of casting.
Следующее отличие предлагаемого способа заключается в том, что при изготовлении выплавляемых моделей из водорастворимого состава их облицовывают воскообразным составом. Такое решение позволяет использовать модели из водорастворимых прочных составов для получения крупногабаритных отливок с использованием ж. с. с. содержащих воду ( в качестве материала моделей используют составы на основе карбамида или полиэтиленгликоля). Комбинированные модели получают, например, заливкой в пресс-форму жидкого воскообразного модельного состава и последующего его слива после намораживания тонкой корочки, а затем в образующуюся оболочку заливают, например, состав на основе полиэтиленгликоля. Комбинированная модель негигроскопична и не взаимодействует с материалом форм. The next difference of the proposed method lies in the fact that in the manufacture of lost wax models from a water-soluble composition, they are faced with a waxy composition. This solution allows the use of models of water-soluble strong compounds to obtain large castings using g. from. from. containing water (as the material of the models, compositions based on urea or polyethylene glycol are used). Combined models are obtained, for example, by pouring into the mold a liquid waxy model composition and its subsequent discharge after freezing a thin crust, and then, for example, a composition based on polyethylene glycol is poured into the resulting shell. The combined model is non-hygroscopic and does not interact with the mold material.
После заливки комбинированной модели ж. с. с. "схватывания" его, вначале растворяют в воде основу модели, а затем выплавляют тонкостенную воскообразную оболочку. After pouring the combined model g. from. from. "grasping" it, first dissolve the base of the model in water, and then a thin-walled waxy shell is melted.
Модели из водорастворимых составов не подвержены короблению, что является важным фактором при изготовлении крупногабаритных отливок. Models of water-soluble compositions are not subject to warping, which is an important factor in the manufacture of large castings.
При изготовлении отливок из титана и сплавов на его основе в качестве материала ж. с. с. используют жидкий алюминий или сплавы на его основе. При этом в качестве материала моделей используют более легкоплавкий металл, например, цинк и его сплавы, или водорастворимые составы, например, соли и др. In the manufacture of castings from titanium and alloys based on it as a material from. from. use liquid aluminum or alloys based on it. Moreover, as the material of the models, a more fusible metal is used, for example, zinc and its alloys, or water-soluble compositions, for example, salts, etc.
После заливки алюминиевого расплава и его затвердевания модели удаляют из форм выплавлением или растворением в воде. After pouring the aluminum melt and solidifying it, the models are removed from the molds by smelting or dissolving in water.
В процессе заливки расплава титана методом ЛВКД в алюминиевую форму и его затвердевания форма нагревается и расплавляется. Материал формы используют повторно и процесс повторяют. In the process of pouring the titanium melt by the HPLC method into an aluminum mold and solidifying it, the mold heats and melts. The mold material is reused and the process repeated.
Следующее отличие способа заключается в том, что при изготовлении крупногабаритных, протяженных тонкостенных отливок выплавляемые модели изготавливают из полиэтилена. Это позволяет значительно расширить технологические возможности литейной технологии за счет увеличения номенклатуры литья изделий, изготавливаемых в настоящее время из дорогостоящего проката, например таких, как стальные трубы, арматурная сталь для строительных конструкций, различные сварные узлы и др. При этом полиэтиленовые модели простой конфигурации, например трубы, изготавливают методом экструзии. Another difference of the method lies in the fact that in the manufacture of large, long, thin-walled castings, investment models are made of polyethylene. This allows you to significantly expand the technological capabilities of foundry technology by increasing the casting range of products currently manufactured from expensive rolled products, such as steel pipes, reinforcing steel for building structures, various welded assemblies, etc. Moreover, polyethylene models of a simple configuration, for example pipes are made by extrusion.
П р и м е р 1. Блок выплавляемых моделей из парафиностеариновой модельной массы, устанавливают в стальную кассету заливочной воронкой вниз и заливают ж. с. с. гипсовой формовочной смесью следующего состава, Гипс 60 Кварцевый песок 35 Молотая слюда 5
Водогипсовый фактор (отношение воды к сухой составляющей) равен 66-70%
Через 5 мин после заливки ж. с. с. (время схватывания гипса 2,7 мин) производят выплавку модели из формы в горячей воде. При выплавке модельный состав не попадает в поры формы, так как они заполнены водой. Сушку для удаления влаги и прокалку формы в кассете производят в нагревательной электропечи при 450оС. После прокалки форму с кассетой извлекают из печи и, в зависимости от технологических требований, производят выдержку для снижения температуры до необходимого предела. Затем кассету устанавливают в контейнер установки литья выжиманием с кристаллизацией под давлением, заливают в камеру выжимания расплав бронзы и при температуре ликвидус выжимают расплав из камеры в литейную форму путем перемещения камеры вверх с заданной скоростью, например, 15 мм/с (скорость металла в литниковом ходе 0,7 м/с). Сразу после заполнения рабочей полости формы в контейнер подают сжатый газ под давлением 0,5 МПа и производят выдержку до полного затвердевания отливки. Вследствие низкой температуры заливки расплава (без перегрева над температурой ликвидус), температуры формы не выше 450оС и высокой скорости заливки время контакта жидкой фазы с поверхностью литейной формы близко к нулю, т. е. практически мгновенно после заполнения формы идет образование твердой корочки металла на ее поверхности и процессы газообразования, например, из-за разложения гипса, уже не оказывают отрицательного влияния на качество поверхности отливки. Кристаллизация расплава под газовым давлением обеспечивает получение плотной отливки с высокими механическими свойствами металла на уровне проката.EXAMPLE 1. A block of investment models made of paraffinostearin model mass is installed in a steel cassette with a pouring funnel down and filled in. from. from. gypsum molding sand mixture of the following composition, Gypsum 60 Quartz sand 35 Ground mica 5
The gypsum factor (the ratio of water to dry component) is 66-70%
5 minutes after pouring from. from. (setting time of gypsum 2.7 min) the model is smelted from the mold in hot water. During smelting, the model composition does not enter the pores of the mold, since they are filled with water. Drying to remove moisture and mold in the cassette calcination is carried out in a heating furnace at 450 C. After baking form with the cassette removed from the oven and, depending on the process requirements, produce an extract to reduce the temperature to the required limit. Then the cartridge is installed in the container of the casting machine by squeezing with crystallization under pressure, the melt of bronze is poured into the squeezing chamber, and at liquidus temperature the melt is squeezed out of the chamber into the mold by moving the chamber upward at a predetermined speed, for example, 15 mm / s (metal speed in the gate 0.7 m / s). Immediately after filling the working cavity of the mold, compressed gas is supplied to the container under a pressure of 0.5 MPa and holding is carried out until the casting solidifies completely. Due to the low melt pouring temperature (without overheating above the liquidus temperature), the mold temperature not higher than 450 C and high casting speeds the contact time of the liquid phase to the surface of the mold is close to zero, ie. E. Almost immediately after the mold filling is the formation of solid crusts metal on its surface and gas formation processes, for example, due to decomposition of gypsum, no longer have a negative impact on the surface quality of the casting. Crystallization of the melt under gas pressure provides a dense casting with high mechanical properties of the metal at the rental level.
Затвердевшую отливку извлекают из формы и процесс повторяют. The hardened cast is removed from the mold and the process is repeated.
П р и м е р 2. Перечень и последовательность операций та же, что и в примере 1. Отличие заключается только в том, что при получении стальных отливок используют ж. с. с. из смеси кварцевого песка, цемента (8-12% по массе) и воды (30-40% сверх 100%). PRI me R 2. The list and sequence of operations is the same as in example 1. The difference lies only in the fact that when receiving steel castings use g. from. from. from a mixture of quartz sand, cement (8-12% by weight) and water (30-40% in excess of 100%).
П р и м е р 3. Перечень и последовательность операций та же, что и в примере 1. Отличие заключается в том, что перед заливкой ж. с. с. из гипсосодержащего состава на модель наносят один слой огнеупорной суспензии на этилсиликате, производят обсыпку шамотным порошком, сушку и последующую пропитку покрытия водой. PRI me R 3. The list and sequence of operations is the same as in example 1. The difference is that before filling g. from. from. from the gypsum-containing composition, one layer of refractory suspension on ethyl silicate is applied to the model, sprinkled with chamotte powder, dried and then impregnated with water.
Готовую форму после сушки и прокалки при температуре 500оС заливают чугуном.The finished form after drying and calcining at a temperature of 500 about With pour cast iron.
П р и м е р 4. Для получения крупногабаритной отливки в металлическую пресс-форму заливают модельный состав ПС 50-50 при 70оС, производят выдержку 1-2 с и сливают жидкий остаток. Затем в пресс-форму запрессовывают состав на основе полиэтиленгликоля при 47оС. После затвердевания полиэтиленгликоля образуется комбинированная модель: тонкий наружный слой из воскообразного состава, остальная часть из водорастворимого состава.PRI me R 4. To obtain a large casting in a metal mold is poured the model composition PS 50-50 at 70 about C, hold for 1-2 s and drain the liquid residue. Then the mold was molded composition based on polyethylene glycol at 47 C. After solidification polyethylene formed hybrid model: a thin outer layer of a waxy composition, the remainder of the water-soluble composition.
Наружный воскообразный слой обеспечивает негигроскопичность при хранении моделей, а также не взаимодействие с водосодержащим ж. с. с. при его заливке. The outer waxy layer provides non-hygroscopicity when storing models, as well as non-interaction with water-containing g. from. from. when pouring it.
Готовую модель извлекают из пресс-формы и производят последующие операции, аналогичные изложенным в примерах 1,2 и 3 за исключением удаления модели из формы: вначале растворяют основу модели из полиэтиленгликоля в холодной воде, а затем оставшуюся тонкую оболочку из воскообразного состава выплавляют в горячей воде. The finished model is removed from the mold and subsequent operations similar to those described in examples 1,2 and 3 are performed except for removing the model from the mold: first dissolve the model base from polyethylene glycol in cold water, and then the remaining thin shell from the waxy composition is melted in hot water .
П р и м е р 5. Пенополистироловую модель заливают ж. с. с. содержащей цемент. После "схватывания" ж. с. с. форму помещают в вакуумируемую электропечь и производят выдержку при 170оС для испарения пенополистирола. Остальные операции производят аналогично операциям в вышеизложенных примерах.PRI me R 5. The expanded polystyrene model is poured g. from. from. containing cement. After "setting" g. from. from. the mold is placed in an electric furnace and produce a suction holding at 170 ° C for the evaporation of expanded polystyrene. The remaining operations are performed similarly to the operations in the above examples.
П р и м е р 6. Сложную отливку из титанового сплава ВТ5Л получают в следующей последовательности. PRI me R 6. A complex casting of titanium alloy VT5L receive in the following sequence.
Из цинкового сплава отливают под давлением модель отливки (в отдельных случаях модель может состоять из нескольких отдельно отлитых частей, а затем собранных в один узел), которую устанавливают в металлическую форму и заливают под низким давлением алюминиевым сплавом следующего состава: Fe 2% Si 1,5% Al остальное. Алюминиевую отливку извлекают из металлической формы и помещают в термопечь для выплавки модели при 420оС.A casting model is molded from a zinc alloy under pressure (in some cases, the model can consist of several separately cast parts, and then assembled into one unit), which is installed in a metal mold and poured under low pressure with an aluminum alloy of the following composition: Fe 2% Si 1, 5% Al the rest. The aluminum casting is removed from the metal mold and placed in a thermo model for smelting at 420 ° C.
Готовую алюминиевую форму закрепляют в установке литья выжиманием, расположенной вместе с плавильной печью в вакуумной камере, заливают расплав титанового сплава ВТ5Л в камеру выжимания, а затем выжимают расплав при температуре tликв, в рабочую полость литейной формы и производят механическую подпрессовку.The finished aluminum mold is fixed in a squeeze casting machine located together with the melting furnace in a vacuum chamber, the VT5L titanium alloy melt is poured into the squeeze chamber, and then the melt is squeezed out at a temperature t liquor into the working cavity of the mold and mechanical pressing is performed.
В процессе затвердевания и охлаждения титановой отливки алюминиевая форма нагревается и расплавляется. Титановую отливку извлекают из вакуумной камеры, материал формы направляют для повторного использования и процесс повторяют. In the process of hardening and cooling of the titanium casting, the aluminum mold heats up and melts. The titanium casting is removed from the vacuum chamber, the mold material is sent for reuse and the process is repeated.
П р и м е р 7. Стальную трубу с наружным диаметром 500 мм, толщиной стенки 5 мм и длиной 6000 мм получают следующим образом. PRI me R 7. A steel pipe with an outer diameter of 500 mm, a wall thickness of 5 mm and a length of 6000 mm is obtained as follows.
Полиэтиленовую трубу, изготовленную методом экструзии с размерами, большими на величину усадки стали, устанавливают в кассету и заливают ж. с. с. содержащей цемент, с наложением вибрации. При этом внутри модели располагают металлический стержень для уменьшения расхода ж. с. с. An extruded polyethylene pipe with dimensions greater than the shrinkage of steel is installed in the cassette and poured. from. from. containing cement, with vibration. At the same time, a metal rod is placed inside the model to reduce consumption. from. from.
После окончания заливки ж. с. с. "схватывания" смесей, постоянный стержень извлекают, а форму вместе с моделью помещают вертикально в шахтную электропечь, где производят нагрев до 450оС и выдержку. В процессе нагрева полиэтилен расплавляется (т. пл. 104-115оС), перегревается и стекает вниз, в расположенный под формой поддон.After pouring g. from. from. "setting" mixtures, the constant rod is removed, and the mold with the model is placed vertically in a shaft electric furnace, where it is heated to 450 ° C and held. In the process of heating, the polyethylene melts (mp. 104-115 о С), overheats and flows down into the tray located under the mold.
Готовую форму устанавливают в машину литья выжиманием с кристаллизацией под давлением над камерой выжимания, заливают в камеру сталь, производят выдержку и при температуре начала кристаллизации выжимают сталь в форму путем перемещения камеры вверх со скоростью 20 мм/с. После заполнения формы в прибыльную часть отливки подают газовое давление величиной 0,5 МПа. Затвердевшую отливку извлекают из формы и процесс повторяют. The finished mold is installed in a squeezing molding machine with crystallization under pressure above the squeezing chamber, steel is poured into the chamber, exposure is carried out, and at the temperature of crystallization onset, steel is squeezed into the mold by moving the chamber upward at a speed of 20 mm / s. After filling out the form, a gas pressure of 0.5 MPa is supplied to the profitable part of the casting. The hardened cast is removed from the mold and the process is repeated.
Предлагаемый способ позволяет снизить себестоимость литья, расширить технологические возможности. The proposed method allows to reduce the cost of casting, to expand technological capabilities.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5025455 RU2048955C1 (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Method of making castings of ferrous and non-ferrous metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5025455 RU2048955C1 (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Method of making castings of ferrous and non-ferrous metals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2048955C1 true RU2048955C1 (en) | 1995-11-27 |
Family
ID=21595966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5025455 RU2048955C1 (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Method of making castings of ferrous and non-ferrous metals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2048955C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2259255C1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") | Method of production of ceramic molds by electrophoresis |
| RU2283721C1 (en) * | 2005-01-27 | 2006-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Ceramic molds producing method with use of investment patterns |
| RU2285576C2 (en) * | 2004-09-29 | 2006-10-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Method for working molds for producing fire-resistant steel castings with use of investment patterns |
| RU2299111C2 (en) * | 2004-04-15 | 2007-05-20 | Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн | Method (variants) and apparatus for making casting mold for casting with use of investment patterns and method for casting with use of investment patterns (variants) |
| RU2335377C1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-10-10 | Калашников Антон Анатольевич | Method of precise ingots production in ceramic moulds with pressurised crystallisation |
| RU2634818C1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Method of producing steel castings from thermite charge |
| RU2714788C1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-02-19 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method for production of cast bar billets from nickel-based heat-resistant alloys |
| RU2774510C1 (en) * | 2022-03-11 | 2022-06-21 | Научно-производственная ассоциация "Технопарк Авиационных Технологий" | Method for manufacturing a large-sized wax model of a power plant turbine blade |
-
1992
- 1992-02-04 RU SU5025455 patent/RU2048955C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Литье по выплавляемым моделям./Под ред. Я.И.Шкленника и В.А.Озерова. М.: Машиностроение, 1984, с.6 - 7. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1135528, кл. B 22C 9/04, 1985. * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2259255C1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") | Method of production of ceramic molds by electrophoresis |
| RU2299111C2 (en) * | 2004-04-15 | 2007-05-20 | Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн | Method (variants) and apparatus for making casting mold for casting with use of investment patterns and method for casting with use of investment patterns (variants) |
| RU2285576C2 (en) * | 2004-09-29 | 2006-10-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Method for working molds for producing fire-resistant steel castings with use of investment patterns |
| RU2283721C1 (en) * | 2005-01-27 | 2006-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Ceramic molds producing method with use of investment patterns |
| RU2335377C1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-10-10 | Калашников Антон Анатольевич | Method of precise ingots production in ceramic moulds with pressurised crystallisation |
| RU2634818C1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Method of producing steel castings from thermite charge |
| RU2714788C1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-02-19 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method for production of cast bar billets from nickel-based heat-resistant alloys |
| RU2774510C1 (en) * | 2022-03-11 | 2022-06-21 | Научно-производственная ассоциация "Технопарк Авиационных Технологий" | Method for manufacturing a large-sized wax model of a power plant turbine blade |
| RU2801506C1 (en) * | 2022-08-09 | 2023-08-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Casting tools for manufacturing rods for argon-arc surfacing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2381843C (en) | Method and device for producing reticular structures | |
| KR100801970B1 (en) | Tools for the production of casting components, methods of producing the tools and methods of producing the casting components | |
| US2948935A (en) | Process of making refractory shell for casting metal | |
| RU2048955C1 (en) | Method of making castings of ferrous and non-ferrous metals | |
| CA1119771A (en) | Method of making and using a ceramic shell mold | |
| US5524698A (en) | Method of making a one-body precision cast metal golf club head | |
| EP0096985A1 (en) | Crucible liner and method of making and using the same | |
| US5014764A (en) | Lost-foam casting of aluminum under pressure | |
| US4223716A (en) | Method of making and using a ceramic shell mold | |
| US3389743A (en) | Method of making resinous shell molds | |
| JPH07155897A (en) | Mold structure and casting method | |
| CN113894251B (en) | High-inertia mould shell for casting, preparation method thereof and method for improving magnesium alloy casting precision | |
| IE893715A1 (en) | Improvement to the process for the lost-foam casting under¹pressure of metal articles | |
| EP1027180B1 (en) | Investment casting | |
| JPS61137646A (en) | Manufacture of casting mold | |
| US4700768A (en) | Metal casting process using a lost pattern, moulds for performing this process and process for the production of said moulds | |
| JP4332793B2 (en) | Casting mold and casting method | |
| US3954132A (en) | Manufacture of cast ferrous metal dies | |
| RU2829906C1 (en) | Method of making ceramic shell moulds for casting on sand-polymer burned patterns obtained by 3d printing | |
| RU2040362C1 (en) | Method of guided cast hardening | |
| WO2007051434A1 (en) | A method of manufacture of metal castings by gravity casting using after-pressure and casting mould for implementing this method | |
| RU2402405C2 (en) | Electromagnetic form-investment-pattern casting | |
| US1191473A (en) | Manufacture of molds. | |
| RU2051008C1 (en) | Method of manufacturing special ingots according to removable patterns | |
| RU2267378C1 (en) | Bimetallic castings making method |