Область применения центробежного литья

Способом центробежного литья получают отливки из серого и легированных чугунов, углеродистой и легированной стали, а также из многих марок сплавов на основе меди и алюминия. Значительные трудности возникают при получении отливок из сплавов, имеющих большую склонность к ликвации.

Масса отливок, получаемых в металлических изложницах при центробежном способе литья, колеблется в пределах от нескольких килограммов до нескольких тонн. Точность и шероховатость поверхности получаемых отливок зависят от многих факторов (варианта технологического процесса, размера и конструкции отливок). Так, при получении отливок типа втулок в металлических изложницах можно достичь относительно высокой точности по их длине и наружным диаметрам, но трудно получить эту точность по внутренним диаметрам. При получении отливок типа шкивов, колес и других, похожих по форме отливок, необходимо применение стержней, что приводит к снижению их точности и увеличивает шероховатость поверхности.

Центробежное литье фасонных деталей следует применять только в тех случаях, когда обычным литьем в неподвижные формы эти изделия либо невозможно получить, либо получают с низкими технико-экономическими показателями. Особенно это эффективно при изготовлении отливок:

• тонкостенных деталей с извилистыми очертаниями, тон­ким и острым рельефом, малыми радиусами закруглений;

• требующих улучшенного питания из прибыльной час­ти, больших плотности и чистоты металла;

• из сплавов с пониженной жидкотекучестью.

Для литья из титановых сплавов это пока единственный способ получения качественных отливок.

Центробежное литье наиболее широко применяют для получения из чугуна и стали труб различного назначения (водопроводных, фановых, нефтеперегонных и др.), а также литых заготовок деталей, имеющих форму тел вращения в различных отраслях машиностроения (втулки, вкладыши, муфты, венцы червячных колес, фланцы, крышки и т.д.). Для подобных деталей этот способ литья обеспечивает более высокое качество, чем литье в песчаные формы. Специфика кристаллизации при центробежном литье позволяет избавиться от ряда дефектов в отливках, которые свойственны литью в песчаные формы (усадочные раковины, рыхлость и пористость, шлаковые включения, газовые раковины). Кроме того, по механическим свойствам качество металла в отливках, получаемых центробежным способом литья, бывает лучше. Достигается также экономия металла на отливки за счет устранения необходимости установки прибылей и устройства литниковой системы.

К основным преимуществам этого способа литья можно отнести:

• высокую плотность отливок вследствие малого количества межкристаллических пустот усадочного и газового происхождения; в ряде случаев центробежные отливки по своим свойствам оказываются на уровне поковок, а по экономии металла и снижению трудозатрат превосходят их;

• меньший расход металла из-за отсутствия литниковой системы или снижения массы литников;

• исключение затрат на изготовление стержней для получения полостей в цилиндрических отливках;

• улучшение заполняемости формы металлом;

• получение отливок из сплавов, обладающих низкой жид-котекучестью;

• возможность получения двух- и многослойных, а также армированных изделий.

Центробежное литье способствует также сокращению расхода формовочных и стержневых смесей, резкому повышению производительности труда. Так, на одном из заводов при переводе на центробежное литье значительного числа разнообразных заготовок было достигнуто увеличение производительности труда почти в 3 раза, при снижении себестоимости по каждой из деталей от 15 до 60%.

Центробежным способом литья возможно получать биметаллические втулки и вкладыши вместо цельнолитых из цветных сплавов. Переходе цельнолитых втулок и вкладышей из цветных сплавов на биметаллические с основой из чугуна позволяет достичь экономии в расходовании дорогостоящей бронзы до 40%. Очень перспективно получение центробежным литьем двухслойных труб для химической промышленности.

Наконец, центробежное литье может успешно применяться в отдельных случаях вместо поковок или проката. Отливки, получаемые центробежным способом, могут иметь конфигурацию, более близкую к окончательной форме детали, чем поковки. Это приводит к снижению расхода металла и значительному уменьшению объема механической обработки. Особенно целесообразно получение труб из различных марок сталей способом центробежного литья вместо прокатки при относительно большой толщине их стенок (до 170 мм), когда прокатка становится затруднительной.

Для центробежного способа литья характерны следующие недостатки, которые необходимо иметь в виду при выборе способа литья;

• трудность получения качественных отливок из ликвируюших сплавов, так как химическая неоднородность (ликвация) у центробежных отливок выражена значительно более резко, чем у стационарных отливок;

• неточность диаметра полости отливок со свободной поверхностью;

• загрязнение свободной поверхности отливок неметаллическими включениями, а у толстостенных отливок эта поверхность может иметь пористость, что вынуждает увеличивать припуск на механическую обработку свободных поверхностей на 25 %;

• необходимость применения специальных машин;

• для получения отливок требуются специальные машины; литейные формы дорогостоящие, они должны иметь высокие прочность и герметичность ввиду повышенного давления металла.