Изготовление отливок из различных сплавов

Отливки из серого чугуна. Чугун - многокомпонентный сплав железа с угле­родом и другими элементами - является наиболее распространенным материалом для изготовления фасонных отливок. По структуре основы и форме графитовых включений чугун делят на белый, серый, высокопрочный и ковкий. Структура основыи форма графитовых включений определяют механические свойства чугуна. На структуручугуна влияют: химический состав сплава, скорость охлаждения от­ливки, легирующие элементы, модифицирование и термическая обработка.

Серый чугун - самый дешевый конструкционный материал, обладающий высокими прочностью и износостойкостью, малой чувствительностью к внешним надрезам, высокой демпфирующей способностью. Запомните методы повышения прочности чугуна (легирование, модифицирование), характеристики литейных свойств чугуна. Изучите устройство плавильных печей, применяемых для плавки серого чугуна (дуговые и индукционные электрические печи), и принципы их ра­боты. Обратите внимание на особенности изготовления литейных форм и процесс заливки их расплавленным металлом.

Отливка из высокопрочного чугуна. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом получают при введении в расплавленный металл магния, церия и других элементов в малых количествах. Изучая свойства высокопрочного чугуна, обратите внимание что он наряду с высокой прочностью обладает пластичностью. Плавку высокопрочного чугуна ведут в дуговых и индукционных электрических печах.

Чугун с шаровидным графитом имеет большую склонность к образованию усадочных раковин, усадочной пористости и холодных трещин. Поэтому следует отметить особенности изготовления литейных форм, меры предупреждения дефек­тов в отливках и процесс заливки чугуна в литейные формы.

Отливки из ковкого чугуна. Эти отливки получают из белого чугуна с после­дующим отжигом с целью разложения цементита и получения графита компактной хлопьевидной формы. При изучении технологии изготовления отливок обратите внимание на повышенную усадку белого чугуна, низкую жидкотекучесть и более высокую склонность к образованию трещин. В связи с этим усвойте особенности изготовления литейных форм, меры предупреждения усадочных дефектов. Чугун заливают в формы при более высокой температуре, поэтому его плавят дуплекс-процессом или в электрических печах.

Отливки из стали. Сталь широко применяют для деталей, которые наряду с высокой прочностью должны обладать хорошими пластическими свойствами, быть надежными и долговечными в эксплуатации. В нелегированных сталях угле­род является основным элементом, определяющим механические и эксплуатацион­ные свойства, а в легированных - содержание легирующих элементов.

Формовочные смеси обладают повышенной огнеупорностью и податливостью; обратите внимание на применение прибылей и холодильников, температуры залив­ки стали, конструкцию заливочных ковшей и метопы подвода расплавленной стали в полость формы; на необходимость термической обработки стальных отли­вок для улучшения их структуры, механических свойств и снятия напряжений. Рассмотрите процессы плавки стали в дуговых индукционных электрических и плазменно-индукционных печах.

Отливки из медных сплавов. По химическому составу медные сплавы делят на бронзы и латуни. Изучите их механические, эксплуатационные и литейные свойства. Уясните особенности плавки бронз и латуней в индукционных печах. Изготовление отливок из медных сплавов затруднено из-за повышенной усадки, образования оксидных пленок на поверхностях отливок, склонности к ликвации. Поэтому обратите внимание на подвод металла в форму, конструкцию литниковой системы, методы предупреждения образования усадочных раковин и трещин.

Отливки из алюминиевых сплавов. Изучите механические, эксплуатационные и литейные свойства сплавов.

Алюминиевые сплавы плавят в электрических печах сопротивления и индук­ционных печах промышленной частоты. Уясните назначение и сущность процессов рафинирования и модифицирования.

Рассмотрите особенности изготовления отливок из алюминиевых сплавов при литье в песчаные формы, кокили, под давлением и меры предупреждения обра­зования усадочных раковин, пористости и трещин в отливках. Для улучшения механических свойств алюминиевые отливки подвергают термической обработке.

Отливки из магниевых сплавов. Изучите механические, эксплуатационные и литейные свойства магниевых сплавов. Обратите внимание на особенности плавки, назначение процессов рафинирования и модифицирования сшивов.

Изготовление отливок из магниевых сплавов затруднено из-за высокой хими­ческой активности и низких литейных свойств. Рассматривая особенности изготов­ления отливок при литье в песчаные формы, кокили, под давлением, обратите вни­мание на подвод металла в форму, конструкцию литниковых, систем, на назначение фильтровальных сеток и меры предупреждения образования усадочных раковин, пористости и третий. Для предупреждения загорания магния в формовочную смесь вводят специальные присадки из фтористых солей, мочевины, а струю расплав лен­ного металла припыляют серным порошком; для улучшения механических свойств отливки подвергают термической обработке.

Отливки из сплавов титана. Обратите внимание на высокую химическую ак­тивность сплавов титана и особенности процесса плавки.

Отливки из титана и его сплавов изготавливают в медных кокилях, в формах из плотного графита, в оболочковых формах из высокоогнеупорных нейтральных окислов или графитового порошка на смоляной связке. Мелкие сложные отливки изготавливают литьем по выплавляемым моделям. Материалом для форм служат цирконий, диоксид циркония, а связующим - этилсиликат. Литниковая система должна обеспечивать быстрое заполнение формы и достаточное питание толстых сечений отливки.