Литейные свойства и технология литейной формы

Литейные свойства и технология литейной формы [c.265]

Выбор метода получения заготовки. Конструктор устанавливает материал заготовки и его марку по имеющимся стандартам. Он назначает также необходимую термическую обработку. Учитывая условия работы детали в машине, он может указать предпочтительный способ получения исходной заготовки (ковка вместо литья, ковка вместо проката). На основе этих данных технолог выбирает конкретный метод получения заготовки. Выбор метода определяется 1) технологической характеристикой материала заготовки, т. е. его литейными свойствами и способностью претерпевать пластические деформации при обработке давлением, а также структурными изменениями материала заготовки, получаемыми в результате применения того или иного метода выполнения заготовки (расположение волокон в поковках, величина зерна в отливках и пр.) 2) конструктивными формами и размерами заготовки 3) требуемой точностью выполнения заготовки, шероховатостью и качеством ее поверхностей 4) программой выпуска и заданными сроками выполнения этой программы. [c.233]

Освоение технологии изготовления отливок во многом зависит от литейных свойств сплавов. В любом случае значительно легче настроить технологический процесс, обеспечивающий получение отливок высокого качества, если сплав имеет хорошие литейные свойства. Характерно, что литейные свойства одного и того же сплава при различных методах литья неодинаковы. Сравнивая литье в песчаную и металлическую формы, можно заметить, что линейная усадка, жидко-тек учесть и другие свойства будут различны. Поэтому, в частности, сплав, хорошо отливающийся в песчаные формы, с трудом поддается литью в кокиль или под давлением. Необходимо иметь в виду и то обстоятельство, что свойства сплава, главные, ведущие в одном методе литья, становятся несущественными в другом. Например, для литья под давлением не имеет большого значения объемная усадка сплава, поскольку она реализуется в виде некоторого увеличения размеров уже имеющихся газовоздушных включений. [c.38]

Конструкция литой детали должна обеспечивать высокий уровень механических и служебных характеристик при заданной массе, конфигурации, точности размеров и шероховатости поверхности. При разработке конструкции литой детали конструктор должен учитывать как литейные свойства сплавов, так и технологию изготовления модельного комплекта, литейной формы и стержней, очистку и обрубку отливок и их дальнейшую обработку. Кроме того, необходимо стремиться к уменьшению массы отливок и упрощению конфигурации. [c.174]

Литейное производство, как наука, должно основываться на изучении свойств литейных сплавов и литейной формы, взаимодействующих друг с другом на главном этапе технологии литья, именно — в процессе формирования отливки. [c.144]

Исследование формирования отливок с позиций особенностей каждого рода взаимодействия их с формой позволяет установить те требования к свойствам литейных сплавов и свойствам литейной формы, которые должны проявляться во время формирования заданных свойств литых деталей и заготовок в целом. Иными словами, теория формирования, в конечном счете, должна определить требования к подготовительным этапам технологии, т. е. к этапу плавки металла и подготовки его к заливке в форму и к этапу изготовления формы и подготовки ее к заливке. Первый этап — это обеспечение заданного химического состава металла, минимальной газонасыщенности и засоренности его неметаллическими включениями, а также необходимой температуры в момент начала заливки. Второй этап — это обеспечение заданных теплофизических, физикохимических, прочностных и деформационных свойств формы, а также необходимой температуры ее к моменту начала заливки. [c.145]

В литейных цехах для изготовления наиболее употребительных песчаных форм применяют разнообразные формовочные и стержневые смеси, свойства и состав которых зависят от рода металла, конфигурации и массы отливок, а также от технологии приготовления формы или стержня. [c.120]

Технология изготовления формы для производства отливок серого чугуна, составы формовочных и стержневых смесей и всех вспомогательных материалов должны соответствовать пе только характеру производства отливок данной конструкции, ее размерам, весу и толщине тела (стенки), но и литейным свойствам серого чугуна как материала для фасонного литья. Устройство литниковой системы в зависимости от конструкции отливки и расположения ее в форме может быть с подводом металла через один питатель или через несколько питателей (на одном уровне или на нескольких уровнях по высоте отливки) по преимуществу в тонкие части отливки, что целесообразно для выравнивания температуры металла в форме и процесса кристаллизации его в форме. Ввиду сравнительно небольшой усадки серого чугуна прибыли применяют лишь для массивных крупных отливок. [c.311]

В литых конструкциях форма и минимальная толщина стенок обусловливаются технологией отливки и литейными свойствами материалов. В сварных конструкциях для получения наиболее экономичного решения необходимо определить возникающие усилия и напряжения. Поперечные сечения сварных конструкций должны строго соответствовать величине и виду нагрузки. [c.28]

Жидкотекучесть. Жидкотекучесть характеризует заполняемость литейной формы металлом и зависит от свойств металла, свойств формы и от технологии литья. [c.9]

Железо-никель-алюминиевые сплавы, как и железо-никель-алюминиево-медные и железо-никель-алюминиево-кобальтовые, используются для получения деталей и металлокерамическим способом. Этот способ особенно выгоден для изготовления мелких деталей массой от долей грамма до 30 г. Применение металлокерамической технологии решило задачу производства мелких деталей из сплавов, содержащих кобальт. Металлокерамическая технология обеспечивает при производстве деталей из этих сплавов меньше отходов вследствие отсутствия литейных дефектов, лучшей шлифуемости, большей механической прочности, однородности. При давлении спекания в чистом водороде 400—800 МПа при 1300° С металлокерамические магниты из железо-никель-алюминиевого сплава имеют плотность на 8—7% меньше, чем литые, и магнитные свойства, близкие к таковым у литых магнитов. Существуют два способа получения магнитов по металлокерамическому принципу. В первом случае детали из смеси чистых порошков или их лигатуры прессуются в пресс-формах в два приема сначала при пониженных давлении и температуре, потом при полном давлении с последующим окончательным спеканием завершающей операцией является термическая или термомагнитная обработка. Второй способ заключается в изготовлении металлокерамических заготовок сутунок , из которых после термообработки и прокатки на полосы и [c.310]

Литье с контролируемой кристаллизацией. Литейной формой для этого метода литья является оболочка, получаемая по выплавляемым моделям. Из металловедения известно, что физико-механические свойства металла в большой степени зависят от характера его кристаллической структуры. Существует несколько способов получения металла с заранее заданной структурой. Разберем изготовление отливок методом направленной кристаллизации. При этом методе литейную форму нагревают до температуры заливаемого сплава. Залитый металл начинает кристаллизоваться в нижней части формы, так как ее температура искусственно занижается. Далее процесс может осуществляться двумя путями либо форму с отливкой опускают с заданной скоростью, постепенно выводя ее из зоны высоких температур, либо поднимается зона высоких температур. Конструктивные решения здесь самые различные. В том и другом случае будет наблюдаться кристаллизация, направленная снизу вверх, при которой рост кристаллов ориентирован медленно изменяющимся температурным градиентом. Отливка получается с несколькими вытянутыми в одном направлении кристаллами. Разновидность этого технологического процесса — получение монокристаллических отливок. Усложнение технологии изготовления отливок методом контролируемой кристаллизации окупается повышение.м пластичности металла и в особенности — жаропрочности, что является чрезвычайно важным для отливок, работающих при повышенных температурах. [c.310]

Главная особенность литейной технологии состоит в том, что для получения детали расплавленный металл заливается в форму и при охлаждении затвердевает, т. е. в нем происходят фазовые превращения, сопровождающиеся уменьшением объема и образованием усадочных дефектов—раковин, пористости, трещин, напряжений, которых не должно быть в отливке. Расплав, залитый в литейную форму, взаимодействует с ней, в результате чего в отливке образуются газовые раковины, пригар и другие дефекты. Для получения отливки необходима литейная форма, имеющая, как указывалось выше (см. гл. I), определенные свойства, трудоемкость изготовления ее должна, быть минимальной. (Следовательно, при конструировании литых деталей необходимо соблюдать принципы, основные из которых приведены ниже. [c.176]

Метод получения модифицированного чугуна доступен для любого литейного цеха н позволяет прн обычной технологии получать отливки с повышенными механическими свойствами. Сначала в вагранке выплавляют чугун с небольшим содержанием углерода и кремния. Этот чугун при нормальных условиях приобретает структурно-белый или половинчатый излом. Затем в струю чугуна при заливке в ковш вводят мелкозернистый модификатор, который, смешиваясь с чугуном, образует жидкий металл, приобретающий после отливки в форме и охлаждения более высокие прочностные свойства. [c.82]

Несмотря на то, что в практике литейного производства достаточно широко применяют литье в графитовые кокили, этот способ литья следует рассматривать как новый, находящийся на стадии начального развития. Предстоит на научной основе организовать производство углеродных материалов для литейных форм с оптимальным комплексом свойств, а также разработать рациональные технологии изготовления и эксплуатации графитовых кокилей. [c.186]

Главной причиной медленного развития литейного производства как науки следует считать, в определенном смысле, специфический подход к решению практических задач, вызванный трудностями анализа процесса литья. Основная трудность заключается в том, что физическая сущность литейных процессов отличается исключительной сложностью — они состоят из разнородных явлений, изучаемых в таких научных дисциплинах, как физика металлов, металловедение, термодинамика, теория теплопроводности, гидродинамика, физическая химия, теория упругости, пластичности и т. д. Естественно, что в рамках каждой из этих дисциплин в отдельности литейные процессы не могут быть изучены с необходимой полнотой. Литейщики изучали главным образом технологию формы и опецифические (литейные технологические) свойства сплавов, не затрагивая порою многих вопросов, необходимых для выяснения сущности процессов литья, или затрагивая их недостаточно глубоко, не используя методов физики. Однако в области технологии литья достигнуты замечательные результаты. [c.146]

При исследовании процессов затвердевания отливок и образования структур литого материала, а также процессов образования в отливках усадочных раковин, рыхлоты, усадочной и газовой пористости, химической неоднородности, неслитин, и т. п., т. е. процессов, сущность которых определяется свойствами и природой конкретных сплавов, литейная форма может раосматриваться как окружающая отливку среда, обладающая той или иной способностью отводить теплоту. Главной задачей в этом исследовании должно быть изучение законов затвердевания отливок, кинетики кристаллизации конкретных сплавов и выяснение склонности их к образованию перечисленных дефектов при различной интенсивности теплового взаимодействия отливки и формы. Цель этого исследования — определение основных параметров рациональной технологии (температуры перегрева расплава в печи, температуры заливки, режимов заполнения формы жидким металлом, режимов вентиляции формы, длительности отдельных этапов охлаждения отливки, температуры формы, материала формы и отдельных ее частей, режимов питания отливки в процессе затвердевания), а также установление требований к ряду литейных свойств сплавов (жидкотекучести, объемной и линейной усадке, склонности к образованию усадочной пористости, ликвационных зон и т. п.) с точки зрения особенностей того или иного способа литья. [c.147]

Среди медных сплавов оловянные бронзы имеют самую низшую линейную усадку (0,8 % при литье в песчаную форму и 1,4 % при литье в металлическую форму), поэтому их используют для получения сложных фасонных отливок. Двойные и низколегированные литейные бронзы содержат 10 % Sn. Для удешевления оловянных бронз содержание олова в некоторых стандартизованных литейных бронзах снижено до 3 - 6 %. Большое количество Zn и РЬ повышает их жидкотекучесть, улучшает плотность отливок, антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием. Структура оловянных бронз (БрОЗЦ12С5, Бр04Ц4С17, Бр010Ц2 и др.) полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к структуре антифрикционных сплавов. Высокая коррозионная стойкость в атмосферных условиях, пресной и морской воде способствует широкому применению литейных бронз для пароводяной арматуры, работающей под давлением. Рассеянная пористость не мешает этому, поскольку у поверхности отливок имеется зона с мелкозернистой структурой, обладающая высокой плотностью. При усовершенствовании технологии получают отливки, выдерживающие давление до 30 МПа. [c.311]

Объем отработанной смеси, которая проходит в цехе специальную подготовку с целью использования для приготовления новых смесей, в среднем в 10 раз превышает объем свежих материалов. Современная технология в сочетании с высоким уровнем автоматизации литейных линий по производству отливок в песчаных формах требует непрерывного контроля физико-механических свойств формовочных смесей в процессе их приготовления. Это возможно выполнить при отсутствии в отработанных смесях посторонних включений, при стабильной влажности и температуре по всему объему отработанной смеси при поступлении ее в смесители. Транспортные потоки отработанной смеси оборудованы устройствами для отделения скрапа, размола и отделения комьев, гомогенизации (выравнивание состава и свойств) и охлаждения, для сепарации и регенерации отработанной смеси. В 1 м отработанной смеси содержится до 10 кг металлических включений — крючков, шпилек, корольков металла и т. д. Для отделения металлических ферромагнитных включений применяют шкивные, барабанные и подвесные железоотделители. Чаще всего используют шкивные и барабанные железоотделители, которые одновременно служат [c.63]

Величина механических напряжений зависит главным образом от конструкции отливки, а также и от конструкции литейной формы, свойств чугуна и технологии производства. Чем больше в отливке полостей, оформляемых стержнями или болванами, выступов и поднутрений, затрудняющих ее усадку, тем больше напряжения. Механические напряжения. могут возникать и в отливках простой конфигурации, где роль выступающих частей играют литники и выпоры. Напряжги-ность и коробление такой отливки еще более увеличиваются, если литники упираются в крестовины опоки или когда вследствие небрежной заливки сверху образуются натеки металла, удерживающиеся за кромки опоки. В плоскости разъема формы затруднять усадку и создавать механические напряжения способны заливы или разветвленная литниковая система, соединяющая несколько отливок в единый сложный контур, и т. д. Из свойств чугуна на развитие механических напряжений прежде всего влияет его а. Важной особенностью механических напряжений является то, что они не внутренние, поскольку возникают как реакция на действие внешних (по отношению к отливке) сил. При этом первостепенное значение имеет прочность чугуна. Чем она выше, тем легче сокращающаяся отливка преодолевает внешние сопротивления н в ряде случаев вообще их устраняет, сама при этом оставаясь не поврежденной и ие деформированной. Однако [c.661]

Такое же влияние, как толщина стенок, оказывают на механические свойства и другие факторы, определяющие время затвердевания и обусловленные технологией формы. Однако при оценке влияния всех этих факторов необходимо учитывать также их влияние на механические свойства л осредством воздействия на формирование литейных дефектов. Существует оптимальный интервал температур заливки, обеспечивающий максимальную прочность чугуна [c.435]

Известно, что структура п свойства отливок зависят главным образом от свойств жидкого металла и литейной формы, характера кристаллизации и затвердевания металла в форме. При этом разнородные структурные зоны отливки, состоящие из мелких, столбчатых и равноосных кристаллов, существенно различаются по плотности, прочности и степени физической неоднородности. Фасонные отливки и слитки, получаемые по существующим технологическим процессам, характеризуются наличием в мелкокристаллической зоне (поверхностном слое металла) большого количества газовых и неметаллических включений, трещин, пригара и других дефектов, резко ухудшающих физико-механические свойства отливок. При обжиге сднтков и отливок мелкокристаллический поверхностный слой металла окисляется и превращается в окалину (на слитках и крупных отливках толщина окисленного слоя достигает 5 мм). Поэтому в отливках предусмотрены специальные припуски металла на механическую обработку, а слитки из качественной легированной стали и специальных сплавов перед прокаткой подвергаются обдирке на станках. Таким образом, вследствие несовершенства технологии поверхностная мелкокристаллическая зона отливок и слитков в большинстве случаев превращается в отходы и безвозвратные потери производства. [c.3]

Для оценки технологичности сплавов и разработки технологии получения отливок используются линейная (свободная) усадка (вд) и литейная (действительная — заторможенная) усадка (вдит). Линейная усадка характеризуется свойствами самого сплава и определяется разницей между первоначальными (до заливки металла) линейными размерами полости формы и размерами отливки после ее полного охлаждения. Литейная усадка характеризуется изменением размеров отливки по сравнению с размерами модели. На литейную усадку оказывают влияние все факторы, определяющие торможение свободной усадки. К ним относятся выступающие части формы, стержни, элементы литниково-питающей системы. Литейная усадка может быть неодинакова для различных частей одной и той же отливки. [c.259]

Технологии ЦЭШЛ и ЭКЛ отличаются тем, что при ЭКЛ литейная форма (кокиль) неподвижна относительно плавильного тигля (см. рис. 2, а), а при ЦЭШЛ — вращается вокруг своей оси (см. рис. 2, б и б). С помощью ЦЭШЛ и ЭКЛ просто и экономично получают отливки достаточно сложной конфигурации, физико-механические свойства которых удовлетворяют требованиям, предъявляемым к соответствующим поковкам. [c.392]

Справочник содержит данные анализа основных требований к материалам литейных форм в зависимости от характеристик отливок и способа литья. Приведены физико-химические свойства современных формовочных материалов (наполнителей, связующих) для литья черных, цветных и тугоплавких сплавов, краткие сведения по технологии и экономике их получения и использованию в литейном производстве. Описаны экспериментальные методы и расчетные формулы оптимизации компонентов формовочнУ[Х смесей, обеспечивающих заданные технологические и эксплуатационные характеристики, такие, как прочность, выбиваемость, регенерируемость, газотворность, теплоаккумуляционная способность и т. д. В справочнике даны составы новых формовочных композиций и эффективные способы их применения для получения точного и качественного литья. [c.735]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...