ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Литейное производство, обработка цветных металлов давлением, сварка и пайка металлов Литейное производство из "Общая металлургия и технология обработки цветных металлов " Формы для заливки металлов и сплавов могут быть самыми разнообразными разовыми, постоянными и комбинированными. Разовые формы готовят для получения только одной отливки. К ним относятся песчаные, оболочковые и формы, получаемые по выплавляемым моделям. После заливки в разовую форму металла форма разрушается при выемке из нее отливки. [c.165] Постоянную форму, называемую кокилем, изготавливают из металла, обычно из чугуна или стали. Эти формы выдерживают заливку нескольких тысяч отливок. Чтобы обеспечить выемку отливок, постоянные формы снабжаются несколькими разъемами. Значительно реже применяют комбинированные формы. В этом случае часть формы делается из металла, а часть из песчаных формовочных смесей. Существуют еще полупо-стоянные формы, которые изготавливают из графита, керамики и т.д. Они предназначаются для получения нескольких отливок. [c.165] Все формы изготавливают несколько большими по величине, учитывая последующую усадку металла при затвердевании. Усадка — разность удельных объемов жидкого и затвердевшего в форме металла. [c.165] Отливки могут быть или окончательно готовыми деталями, или заготовками, которые необходимо еще обрабатывать механическим путем, чтобы получить требуемую деталь. Поэтому на заготовках, помимо припуска на усадку, необходимо также предусматривать припуск на механическую обработку. [c.165] Литые детали широко применяются в промышленности при изготовлении различных машин, станков и механизмов они могут быть самых разнообразных размеров и конфигураций. [c.165] Основные процессы современного литейного производства сохранились на первый взгляд такими же, как и тысячелетия назад. Литейное производство заключается в приготовлении жидкого металла (плавка), приготовлении формы (формовка), заполнении полости формы жидким металлом (заливка), кристаллизации металла в форме (затвердевание при охлаждении), удалении отливки из формы и ее отделки (выбивка, обрубка и очистка). Но технологические способы осуществления этих процессов и качество получаемого металла коренным образом изменились. За последние годы резко увеличился объем производства литейных цветных сплавов и резко расширился ассортимент новых, сложных по конфигурации и больших по размеру изделий из них. [c.166] Приготовленный жидкий расплав разливают в литейные формы, где он затвердевает. Поведение жидкого металла во время его заливки и затвердевания определяется совокупностью его физико-химических свойств и свойств литейной формы, объединенных под общим названием литейные свойства. К наиболее важным технологическим литейным свойствам сплавов следует отнести жидкотекучесть, усадку и др. [c.167] Жидкотекучесть характеризует способность сплавов заполнять полость литейной формы и точно воспроизводить конфигурацию этой полости. Жидкотекучесть сплава зависит от химического состава, температуры заливки, степени окисленности и газонасыщенности сплава. [c.167] Кроме того, на заполнение формы металлом влияет материал, температура и состояние поверхности литейной формы. Наилучшую жидкотекучесть имеют литейные сплавы эвтектического состава. Сплавы с широким интервалом кристаллизации имеют при прочих равных условиях пониженную жидкотекучесть. Жидкотекучесть сплава определяется по длине прутка или спирали, которую может заполнять расплав. При этом чем большую длину прутка или спирали заполнит сплав при определенной температуре, тем более высокую жидкотекучесть будет иметь сплав. [c.168] При охлаждении жидкого сплава в форме происходит уменьшение его объема. Объемная усадка характеризует степень уменьшения объема охлажденного твердого металла по отношению к его объему в жидком состоянии. Литейная усадка — степень уменьшения длины холодного образца по отношению к длине формы, залитой расплавленным металлом. Усадка металла зависит от состава сплава и его температур перегрева и заливки. По характеру проявления усадочных явлений различают объемную усадку сосредоточенную, рассеянную и смешанную. [c.168] Чистые металлы, эвтектические сплавы и сплавы, кристаллизующиеся в узком температурном интервале, даже в условиях медленного охлаждения (малого перепада температур по сечению отливки) затвердевают от поверхностей охлаждения в глубь отливки тонкими слоями и образуют поэтому плотные отливки. Усадочные раковины в отливках из указанных сплавов сосредоточены чаще всего в одном месте (в верхней части) или распределяются вдоль центральной осевой линии в виде усадочной пористости (рис. 46). [c.168] Склонность сплавов к образованию газовой пористости также необходимо учитывать при составлении литейной технологии. Главная причина этого вида брака — растворение при плавке и последующее выделение водорода из расплава в процессе охлаждения и кристаллизации сплава. При прочих равных условиях у сплавов с широким интервалом затвердевания отрицательное влияние газов проявляется при значительно меньшем их содержании в металле по сравнению со сплавами, затвердевающими в узком интервале. [c.169] При выплавке большинства цветных сплавов (алюминиевых, магниевых, титановых, медных и др.) на поверхности ванны жидкого металла образуются окисные пленки вследствие соприкосновения расплавленного металла с кислородом воздуха. При разливке металла и в процессе движения его в самой форме окисные пленки задерживаются в расплаве и остаются в металле после затвердевания, нарушая сплошность отливки и значительно ухудшая ее свойства. [c.170] Поэтому для уменьшения содержания окислов в литых сплавах плавки стараются проводить под покровными флюсами, расплавленный металл перед разливкой его в формы подвергают рафинированию (очищают от окисных и других неметаллических включений). Кроме того, выбирают такую литейную технологию, которая обеспечивает минимальные литейные скорости течения жидкого металла, исключая при этом его завихрение при движении. [c.170] Шихтовыми материалами для получения сплавов цветных металлов служат первичные и вторичные металлы и сплавы, лигатуры, раскислители, флюсы и др. В качестве первичных металлов используются чистые металлы. Вторичными сплавами называются сплавы, полученные от переплавки отходов производства и лома. [c.170] Лигатурой называется сплав, содержащий, кроме основного металла, некоторое количество легирующих компонентов, более тугоплавких, труднорастворимых и легкоокисляющихся. Лигатура дает возможность улучшить усвоение легирующего компонента жидким металлом. Лигатуры бывают двойные, тройные, а иногда и четверные, т. е. по числу сплавленных металлов. Готовят их сплавлением чистых металлов, спеканием порошков металлов и другими способами. [c.170] Раскислителями называются сплавы с высоким содержанием легкоокисляющегося компонента, которые вводят в жидкий металл для снижения в нем количества окислов. [c.170] Получение жидкого расплава с хорошо перемешанными составляющими, свободного от вредных примесей и инородных включений и достаточно жидкоподвижного — первая задача в производстве литых изделий. [c.171] Расплавление сплавов происходит при строго опре-деленнызс температурах, причем переход из твердого состояния в жидкое может иметь место как при одной определенной температуре (для чистых металлов и сплавов эвтектического состава), так и в некотором интервале температур. Количество тепла, необходимое для расплавления металла, зависит от объема плавки, температуры плавления, скрытой теплоты плавления и удельной теплоемкости. Чтобы металлы и сплавы обладали хорошей способностью заполнять форму, их всегда нагревают выше температуры их плавления на 10—20%. Металл или сплав должен обладать определенным теплосодержанием — не остывать раньше, чем он заполнит форму. Чем большую теплоемкость в жидком состоянии имеют металлы, тем медленнее они будут охлаждаться при заполнении формы и тем меньший перегрев им необходим для успешного заполнения литейной формы. Лишний перегрев металлов и сплавов при этом нежелателен, так как он вызывает повышенное окисление, испарение отдельных составляющих сплава, а также способствует насыщению сплава газами. [c.171] Важными этапами плавки являются процессы, которые приводят к взаимодействию расплавленных компонентов сплава с газами атмосферы печи, особенно с кислородом и водородом. [c.171] Вернуться к основной статье