Усадка – свойство металлов и сплавов уменьшать объем при охлаждении в расплавленном состоянии, в процессе затвердевания и в затвердевшем состоянии при охлаждении до температуры окружающей среды.

Линейная усадка определяет размерную точность полученных отливок, поэтому она учитывается при разработке технологии литья и изготовления модельной оснастки. Газопоглощение – способность литейных сплавов в расплавленном состоянии растворять водород, азот, кислород и другие газы.

Ликвация – неоднородность химического состава сплава в различных частях отливки.

Формовочные и стержневые смеси.

Формовочные и стержневые смеси — это многокомпонентные смеси формовочных материалов, соответствующих условиям технологического процесса изготовления неметаллических литейных форм (или стержней).

Формовочные смеси, приготовленные из кварцевых песков и глин, называют синтетическими, а из глинистых песков без добавления глины — естественными.

Формовочную или стержневую смесь для изготовления рабочего слоя формы или стержня называют облицовочной. Из такой смеси выполняют поверхностный слой (20—100 мм) разовой формы или стержня.

Формовочную или стержневую смесь, предназначенную для заполнения опоки или стержневого ящика после нанесения на модель облицовочной смеси, называют наполнительной.

Формовочную или стержневую смесь, применяемую одновременно в качестве облицовочной и наполнительной, называют единой.

Формовочную и стержневую смесь, использованную в технологическом процессе получения отливок, называют отработанной. Отработанную смесь, подготовленную для повторного употребления в качестве составляющей части формовочной смеси, называют оборотной.

Облицовочные и наполнительные смеси в основном применяют при ручной и редко при машинной формовке крупных и частично средних по размеру форм и стержней. Единые смеси используют при ручной формовке мелких форм и стержней и при машинном изготовлении различных по размерам форм и стержней.

Соприкасающиеся с расплавом слои смеси сильно нагреваются, подвергаются динамическим и статическим нагрузкам. Поэтому облицовочные смеси кроме высокой прочности должны иметь достаточную огнеупорность. Эти свойства обеспечиваются введением в смеси большого количества свежих формовочных материалов, а также в некоторых случаях различных связующих и специальных добавок

Наполнительные смеси должны обладать достаточной прочностью и высокой газопроницаемостью, в них добавляют небольшое количество свежих формовочных материалов. Единые формовочные смеси состоят из 95—85% оборотной смеси и 5—15% свежих формовочных материалов. Единые и облицовочные смеси в сыром состоянии имеют предел прочности на сжатие 0,3—0,8 кгс/см2, а после сушки— 1—2 кгс/см2, газопроницаемость смесей 60—120 ед.

К стержневым смесям предъявляют более высокие требования, чем к формовочным по прочности, податливости, газопроницаемости и огнеупорности. Приготовляют стержневые смеси в основном из свежих формовочных материалов и только иногда с использованием небольшого количества оборотной смеси. В такие смеси вводят от 2 до 7% связующих и добавок.

В современном литейном производстве помимо песчано-глинистых смесей используют химически твердеющие смеси на жидком стекле (СО2-процесс), различные самотвердеющие смеси (ЖСС и ХТС) и смеси для получения стержней в нагреваемых ящиках.

Изготовление литейных форм.

Литейная форма (рис. 2, а) обычно состоит из верхнейполуформы 8 в нижней 11. Полуформы изготовляются из песчано-глинистой или песчано-смоляной смеси уплотнением ее в металлических рамках 2 и 13, называемых опоками. В нижней полуформе по модели 10 изготовляется литейная полость 4, предназначенная для формирования наружного отпечатка литой заготовки цилиндра. Для получения внутреннего отверстия в отливке в форму устанавливают песчаный стержень 7, изготовленный в стержневом ящике, состоящем из двух половин (рис. 2, б). Стержень в форме прочно закреплен двумя полуформами в местах 6 и 12, называемых стержневыми знаками. Отпечатки стержневых знаков в полуформах образуются на модели с помощью выступов 9.Сырые формы благодаря отсутствию процесса сушки и, следовательно, более быстрому и экономичному изготовлению широко применяются для производства стального, чугунного и цветного литья весом до 3000 кг.Сухие формы применяются в основном для производства крупных, сложных ответственных стальных и чугунных отливок весом более 500 кг. Сухие формы предварительно окрашиваются, а затем сушатся в сушильных печах в течение 8—12 ч; такой процесс трудоемок и дорог, поэтому там, где возможно, применяют более совершенные способы получения отливок в химически твердеющих и подсушенных формах.Отливки изготовляются в подсушенных формах и в том случае, когда в сырых формах они получаются недостаточно хорошего качества. Рабочий слой подсушенной формы изготовляется из смеси, содержащей в своем составе быстросохнущий крепитель.Подсушка производится в проходных или переносных сушильных установках, что позволяет организовать поточное изготовление форм со сравнительно небольшой затратой времени на подсушку (от 15 до 45 мин).

Химически затвердевающие формы изготовляются из смесей, содержащих в качестве крепителя жидкое стекло. С помощью таких форм получают разнообразные отливки из черных и цветных сплавов весом до 50 000 кг при незначительном времени упрочнения смеси.К химически затвердевающим формам относятся также формы, изготовленные из песчано-цементных смесей, затвердевающих на воздухе, и из наливных смесей, быстро затвердевающих без дополнительной тепловой сушки.Самозатвердевающие формы изготовляют из смесей, содержащих в качестве крепителя жидкое стекло с добавкой мелко-измельченных феррохромного шлака или 75% ферросилиция. Изготовленные формы из таких смесей твердеют в атмосфере цеха в течение нескольких часов. Самозатвердевающие формы изготовляют также с применением подвижных пенообразных (наливных) смесей.Полупостоянные формы изготовляются из высокоогнеупорных материалов (шамота, графита, асбеста и др.). Их применяют для изготовления несложных по форме (изложницы, поддоны, плиты и т. д.) крупных стальных и чугунных отливок. Охлажденную отливку извлекают из формы, при этом форма не разрушается. После небольшого ремонта форму молено использовать для многократной заливки (несколько десятков раз).