ОТЛИВКА

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении лопастей турбин ветряков, деталей и узлов самолетов, вертолетов, дирижаблей, морских платформ.
Отливки, полученные гравитационной заливкой с кристаллизацией в атмосферных условиях имеют по ГОСТ на 30% более низкий предел прочности и в 2 раза более низкое относительное удлинение, чем поковки и прокат. Этот недостаток обусловлен пористостью отливок, крупным первичным зерном и химической неоднородностью.
Отливки, полученные литьем под давлением, имеют ярко выраженную газоусадочную пористость, за исключением монолитной корочки («Специальные способы литья». Справочник под общ. редакцией акад. АНУССР В.А.Ефимова. Москва. «Машиностроение», 1991. стр.283-286).
Пористость отливок оценивается по пятибалльной шкале ВИAM (Хомицкий А.А. «Об оценке пористости отливок» Ж-л «Литейное производство, 1983, №2 стр.16-17).
Отливки, имеющие пористость выше пятого балла, бракуются. Использовать такие отливки в изделиях, не испытывающих динамические нагрузки, не представляется возможным, из за большого удельного веса их материала.
3
Целью предлагаемой полезной модели является расширение номенклатуры используемых в машиностроении отливок с малым удельным весом материала, менее 1 г/см.
Поставленная цель достигается тем, что отливка, выполненная из пористого металла, имеет пористость 25÷92% ее объема.
Такие отливки можно использовать в качестве элементов изделий, имеющих большой объем и габариты при малом удельном весе, например, при изготовлении лопастей турбин ветряков, крыльев самолетов и др. и при этом в несколько раз снизить трудоемкость их изготовления по сравнению с изготовлением по существующим технологиям.
3
Следующее отличие предлагаемой отливки состоит в том, что она выполнена из монолитной корочки металла и пористой сердцевины, имеющей плотность, при изготовлении ее из алюминия и его сплавов 0,23÷0,75 г/см.
Поры отливки с открытой пористостью заполнены неметаллом, например пропитаны смолами ПН-69, ПН-301, и др., затвердевающими при полимеризации.
Для придания отливкам повышенной коррозионной стойкости они обработаны в электролите в режиме микроплазменного оксидирования.
Для получения пенометалла в расплав металла вводятся гидриды Ti, Zr и др. элементов.
Пористые отливки изготавливаются способом литья выжиманием с кристаллизацией под давлением (ЛВКД). При изготовлении отливок используются как постоянные так и разовые литейные формы.
На фиг.1 представлена литая лопасть турбины ветряка длинной 3500 мм, полученная способом ЛВКД из алюминиевого сплава.
3
2
3
Лопасть состоит из монолитной литейной корочки 1 толщиной около 1 мм, пористой сердцевины 2 с удельным весом пеноматериала 0,5 г/см и трубчатой арматуры 3. Снаружи лопасть снабжена слоем 4 электроплавленных окислов из AlО, образованных в режиме микроплазменного оксидирования.
Работа лопасти в составе турбины не отличается от известной, за исключением ее более высокой надежности и долговечности при эксплуатации в атмосферных условиях.
Использование полезной модели позволяет расширить номенклатуру отливок в машиностроении, упростить производство крупногабаритных изделий с малым удельным весом материала, снизить себестоимость их изготовления.