Схемы процессов изготовления отливок центробежным литьем

Центробежное литье. Сущность центробежного литья. Область применения, преимущества и недостатки. Механизм получения плотных отливок в поле центробежных сил.

Центробежное литье — это способ получения отливок в металлических формах. При центробежном литье расплавленный металл, подвергается действию центробежных сил, отбрасывается к стенкам формы и затвердевает. Таким образом получается отливка. Этот способ литья широко используется в промышленности, особенно для получения пустотелых отливок (со свободной поверхностью).

При центробежном литье жидкий металл заливается во вращающуюся литейную форму. Во время заливки и кристаллизации на жидкий металл действует центробежная сила, превышающая в десятки раз силу тяжести заливаемого сплава. Благодаря этому в отливке создается плотная, мелкозернистая структура металла без пористости. Внешняя поверхность центробежной отливки образуется стенками формы (изложницы), а внутренняя формируется центробежной силой и силой тяжести или может быть получена с помощью стержня.

Преимущества

1. улучшение качества отливок (мелкозернистая стр-ра металла, отсутствие пористости и высокая плотность и как следствие повышенные механические свойства);

2. увеличение выхода годного литья;

3. уменьшение расхода формовочной смеси или полное ее исключение из процесса производства;

4. сокращение времени производства отливок;

5. улучшение условий труда в литейном цехе;

Недостатки способа

1. значительное развитие ликвационных процессов, под действием центробежных сил у сплавов, в состав которых входят элементы , сильно различающиеся по плотности;

2. возможна неоднородность макроструктуры – полосчатость;

3. внутренняя поверхность отливок, затвердевающая в последнюю очередь, получается неровной пленистой с включениями шлака. Поэтому для внутренних размеров необходим увеличенный размер припуска на механическую обработку.

Область применения

Метод широко применяется для литья водонапорных и канализационных труб, гильз двигателей внутреннего сгорания, поршневых колец, корпусов полых валов из коррозионностойких сталей диаметром до 1500 мм, длиной до 10 м, массой до 60 т. и других изделий.

14. Механизм получения плотных отливок в поле центробежных сил.\

При центробежном литье расплавленный металл, подвергается действию центробежных сил, отбрасывается к стенкам формы и затвердевает. При центробежном литье расплавленный металл, подвергается действию центробежных сил, отбрасывается к стенкам формы и затвердевает.

Первая особенность: распределившись под действием центробежных сил в виде полого цилиндра, металл охлаждается с двух сторон- с наружной отдает тепло форме, со свободной поверхности- излучает в воздух. В средних слоях металл остается наиболее горячим и, следователь-но, имеет меньшую плотность

Вторая особенность:центробежные силы создают условия не только строго направленного затвердевания отливки, но и многократно усиленного питания жидким металлом затвердевающего слоя. А это, как известно, главные условия получения плотных безпористых отливок

Третья особенность:При центробежном литье свободная поверхность затвердевает последней, благодаря чему включения беспрепятственно выносятся на внутреннюю свободную поверхность.

Схемы процессов изготовления отливок центробежным литьем

По конструкции различают машины с горизонтальной, вертикальной, а иногда и с наклонной осью вращения. Ось вращения может совпадать или не совпадать с осью отливки. Выбор оеси вращения зависит от соотношения:

если L/D > 3 используется машина с горизонтальной осью вращения (где L – длина, D – диаметр );

если L/D < 3 используется машина с вертикальной осью вращения.

Рис. 1. а- вертикальной осью вращения;