И по выплавляемым моделям

Литье в оболочковые формы –это способ получения отливок свободной заливкой расплава в оболочковых формах.

Оболочковая (корковая) форма – разовая литейная форма, изготовленная из двух скрепленных рельефных полуформ с толщиной стенок 6–10 мм (рис. 1.26).

Оболочковые формы изготавливают из смеси, состоящей из мелкого кварцевого песка и крепителя – феноло-формальдегидной порошкообразной термореактивной смолы (пульвербакелита) на специальных автоматических или полуавтоматических машинах.

Термореактивная смола плавится при нагревании и обволакивает зерна песка, при дальнейшем нагревании затвердевает и связывает зерна песка в прочную оболочку.

И по выплавляемым моделям - student2.ru

Рис. 1.26. Схема изготовления оболочковой формы:

1 – металлическая модельная плита, 2 – опрокидывающийся бункер, 3 – формовочная смесь, 4 – песчано-смоляная оболочка,

5 – толкатели, 6 – литейная оболочковая форма,

7 – опоки-контейнеры, 8 – кварцевый песок или металлическая дробь

Соединение полуформ производят по фиксаторам, с помощью скоб, струбцин или склеиванием.

Оболочковые формы характеризуются достаточно высокой прочностью, газопроницаемостью, податливостью.

Благодаря меньшей толщине стенок оболочковые формы позволяют обеспечивать интенсивный и стационарный отвод тепла. В связи с этим отливки, полученные в оболочковых формах, имеют более плотную, однородную и мелкозернистую структуру, высокие механические свойства, меньшие усадку и внутренние напряжения, чем при литье в песчаные формы.

Тепловой поток, отводящийся из расплава или от отливки в литейную форму, может регулироваться изменением материала наполнителя формы. В кварцевом песке отливка охлаждается медленнее, чем в металлической дроби.

Отливки в оболочковых формах получают 5–7-го класса точности с шероховатостью поверхности, соответствующей 4–6-му классу, что позволяет сократить или исключить процесс очистки.

Способом литья в оболочковые формы получают отливки массой от 0,25 до 100 кг практически из любых литейных сплавов. Этим способом изготавливают ребристые мотоциклетные цилиндры, коленчатые валы автомобильных двигателей.

Преимущества способа литья в оболочковые формы: возможность получения тонкостенных отливок сложной формы; гладкая и чистая поверхность отливок; небольшой расход смеси, в 8–10 раз меньше, чем при литье в песчано-глинистые формы; качественная структура металла за счет повышенной газопроницаемости форм и регулирования теплоотвода; широкая возможность автоматизации; небольшие допуски на обработку резанием.

Недостаток этого способа состоит в высокой стоимости материалов, оснастки и оборудования. Затраты на материалы, оснастку и оборудование окупаются при больших программах выпуска отливок, т. е. в крупносерийном и массовом производствах.

Литье по выплавляемым моделям – это способ получения фасонных отливок из металлических сплавов в неразъемной оболочковой форме, рабочая полость которой образована удалением литейной модели выжиганием, растворением или выплавлением в горячей воде.

Удаление остатков модельного состава и упрочнение оболочки достигается прокаливанием формы при высокой температуре. Заполнению тонких и сложных по конфигурации полостей формы способствует ее нагрев перед заливкой.

Технология литья по выплавляемым моделям является многооперационной.

Разовые выплавляемые модели изготавливают в пресс-формах из модельных составов, состоящих из двух или более легкоплавких компонентов (парафина, стеарина, воска, канифоли).

Выплавляемую модель 3 (рис. 1.27, а) [10] отливки 1 получают путем заполнения металлической пресс-формы 2 жидким или пастообразным модельным составом.

Жидким модельным составом пресс-форму заполняют свободной заливкой или под давлением. Пастообразным модельным составом пресс-форму заполняют запрессовкой твердожидкого состава с 8–20% воздуха. В пресс-формах модельный состав затвердевает и остывает. Затем модели отливок извлекают и объединяют в блоки путем соединения с отдельно изготовленными выплавляемыми моделями литниковой системы 4 (рис. 1.27, б). Для получения оболочковой формы полученный модельный блок помещают в огнеупорную суспензию (рис. 1.27, в), вынимают и обсыпают песком (рис. 1.27, г), кварцевым песком, крошкой шамота. Полученное огнеупорное покрытие подвергают сушке на воздухе или в парах аммиака (рис. 1.27, д). Затем на блок наносятся второй и последующие слои. Первый слой обсыпают мелкозернистым песком (размер частиц 0,2–0,315 мм); последующие слои – крупнозернистым песком.

И по выплавляемым моделям - student2.ru

Рис. 1.27. Схема процесса изготовления отливок

по выплавляемым моделям

Обычно керамическая оболочка состоит из 3–8 последовательно наносимых слоев (может достигать 20 и более), обеспечивающих общую толщину стенок формы от 2 до 5 мм. В ряде случаев допускаются и меньшие значения толщины стенок (0,5–1,5мм) керамической оболочки.

После сушки последнего слоя модель выплавляют. Легкоплавкие составы удаляют в ваннах с горячей водой (рис. 1.27, е), а тугоплавкие выплавляют горячим воздухом, перегретым паром под высоким давлением при температуре до 120 °С и более, высокочастотным нагревом и др. Затем оболочковую форму подсушивают на воздухе (рис. 1.27, ж).

Перед заливкой расплавленным металлом оболочку засыпают в опоке (рис. 1.27, з) опорным наполнителем (чаще кварцевым песком) с целью упрочнения, защиты от резких изменений температуры при прокаливании и заливке металлом. Опорный наполнитель обеспечивает длительное сохранение высокой температуры в полости формы после прокаливания и, как следствие, хорошую заполняемость формы металлом при литье тонкостенных деталей.

После этого форма помещается в печь для прокаливания (рис. 1.27, и) при температуре 800–1100 °С с целью удаления остатков модельных составов, влаги, продуктов неполного гидролиза, а также завершения процессов ее твердения. Это способствует улучшению условий заливки металла.

Заливка металла (рис. 1.27, к)осуществляется в горячие или охлажденные формы. Температура формы зависит от состава литейного сплава: при заливке стали она составляет 800–900 °С, сплавов на основе никеля –900–100 °С, меди – 600–700 °С, алюминия и магния – 200–250 °С.

Качество металла отливки и его свойства зависят от состава сплава, условий его плавки и заливки расплава в форму, а также от характера процесса кристаллизации отливки.

Благодаря термостойкости и прочности высокоогнеупорных оболочковых форм при литье по выплавляемым моделям достаточно широко используется направленная кристаллизация отливок. Это обеспечивает формирование столбчатой и монокристаллической структуры с высоким уровнем физико-механических и других эксплуатационных свойств.

Достоинствами литья по выплавляемым моделям являются возможность получения отливок сложной конфигурации; высокие качество поверхности и точность размеров отливок; минимальные припуски на механическую обработку; использование практически любых сплавов; обеспечение качественной равноосной, столбчатой и монокристаллической структуры с высоким уровнем эксплуатационных свойств.

К недостаткам этого способа литья следует отнести многооперационность, трудоемкость и длительность процесса, многообразие материалов, используемых для изготовления формы.

Способом литья по выплавляемым моделям изготавливают сложные отливки высокого качества, например: турбинные лопатки из жаропрочных сплавов, колеса насосов из коррозионно-стойких сплавов, детали турбомашин, постоянные магниты с определенной кристаллографической ориентацией структуры, художественные изделия и др. При этом может быть существенно уменьшена или полностью исключена механическая обработка деталей [12].

Литье в кокиль

Кокильное литье –это способ получения фасонных отливок в металлических формах – кокилях.

При получении отливок в кокиле заполнение формы сплавом и его затвердевание происходят без какого-либо внешнего воздействия, т. е. посредством свободной заливки расплавленного металла в многократно используемые металлические формы.

Кокиль – металлическая литейная многократно используемая форма, состоящая из двух или более частей в зависимости от сложности конфигурации отливки.

Кокили изготавливают из чугуна, стали, медных и алюминиевых сплавов. Полости в отливках получают с помощью песчаных, оболочковых или металлических стержней.

По наличию разъемных частей и расположению в пространстве поверхности раздела различают кокили неразъемные (вытряхные) (рис. 1.28) и разъемные со стержнями (рис. 1.29, а), с охлаждением или без него (рис. 1.29, б).

И по выплавляемым моделям - student2.ru

Рис. 1.28. Конструкция вытряхного кокиля для алюминиевой отливки:

1 – корпус кокиля, 2 – цапфы для поворота кокиля при выбивке

отливки, 3 – вентиляционные отверстия, 4 – стержневая вставка,

5 – стержень с верхним грибовидным знаком, 6 – стояк,

7 – литниковая воронка, 8 – выпоры

И по выплавляемым моделям - student2.ru

а) б)

Рис. 1.29. Конструкции кокилей: а) разъемного со стержнями:

1 – плита основания кокиля, 2 – левая полуформа, 3 – металлические стержни, 4 – отливка, 5 –правая полуформа; б)с водяным охлаждением левой полуформы: 1 –полость в левой полуформе для подачи в нее воды,

2 – левая полуформа, 3 – правая полуформа

Технологический процесс литья в кокиль требует специальной подготовки кокиля к заливке и включает следующие операции:

–очистку рабочей поверхности кокиля от остатков отработанного покрытия, загрязнений и ржавчины;

–нанесение (пульверизатором или кистью) на предварительно подогретые рабочие поверхности кокиля специальных теплоизоляционных слоев и противопригарных красок;

–нагрев или охлаждение кокиля до оптимальной (для каждого сплава) температуры в пределах 115–475 °С;

–сборку формы;

–заливку расплава в форму;

– охлаждение отливок до установленной температуры выбивки;

–разборку кокиля с извлечением отливки.

Для удаления воздуха и газов из рабочих полостей кокилей широко используют естественные зазоры между элементами формы – разъемные и неразъемные стыки деталей кокиля. По этим стыкам устраивают газоотводные (вентиляционные) каналы глубиной 0,2–0,5 мм, выполняя их в виде рисок-насечек или тонких щелей. Глубокие полости вентилируются через специально устанавливаемые в стенках кокиля вентиляционные пробки и игольчатые вставки, имеющие газоотводные зазоры.

Благодаря более высоким теплофизическим характеристикам, стальной кокиль быстрее, чем песчаные формы, отводит теплоту. Температуропроводность стальной формы примерно в 40 раз больше, чем формы из сухой песчаной смеси И по выплавляемым моделям - student2.ru Кроме того, удельная объемная теплоемкость алюминиевого сплава вдвое больше теплоемкости песчаной формы и вдвое меньше удельной объемной теплоемкости кокиля. В частности, в результате действия всех этих факторов время остывания от температуры заливки до температуры начала кристаллизации при переходе от песчаной формы к кокилю сокращается более чем в 600 раз.

На рис. 1.30 представлены зависимости количества теплоты, отведенного в песчаную и стальную литейные формы от времени. Расчеты проводились по формуле (1.48).

И по выплавляемым моделям - student2.ru

Рис. 1.30. Зависимости количества тепла, отведенного в стальной

кокиль и в песчаную форму

За равное время в металлическую форму отводится значительно большее количество теплоты, чем в песчаную.

Так, коэффициенты аккумуляции тепла И по выплавляемым моделям - student2.ru сухой песчаной смеси и стали (см. табл.1.2), соответственно, равны 0,49 и 13,24 И по выплавляемым моделям - student2.ru , т.е. при прочих равных условиях в стальной кокиль будет отводиться в 27 раз больше теплоты, чем в форму из сухой песчаной смеси (рис. 1.30).

При литье в металлические формы кристаллизация алюминиевой отливки происходит за очень малое время. При этом наиболее быстро кристаллизация осуществляется при прочих равных условиях при литье в холодный стальной кокиль. При предварительном подогреве кокиля скорость кристаллизации отливки уменьшается (рис. 1.31).

На рис. 1.31 представлены результаты расчета зависимости толщины затвердевшего слоя от времени (см. формулу (1.40)) от времени для различных материалов и состояний литейной формы.

И по выплавляемым моделям - student2.ru

Рис. 1.31. Влияние материала литейной формы и температуры

ее подогрева на зависимости толщины затвердевшего слоя

от времени при литье алюминиевого кубика размерами И по выплавляемым моделям - student2.ru

С помощью толкателей извлекают отливки из кокиля. Металлический стержень извлекается из отливки до ее удаления из кокиля. После этого отливки подвергаются обрубке, в случае необходимости – очистке или термической обработке.

Операции технологического процесса литья в кокиль обычно механизированы и автоматизированы.

Наибольшую стойкость кокили имеют при изготовлении отливок из легкоплавких сплавов, имеющих, соответственно, меньшую температуру заливки металла в форму: цинковые, алюминиевые и магниевые сплавы. Наименьшую стойкость имеют кокили при изготовлении крупных стальных отливок.

Для повышения стойкости кокилей и регулирования скорости отвода тепла в крупносерийном и массовом производствах применяют литье в облицованные кокили. В этом случае кокиль выполняет роль опорной, упрочняющей части литейной формы. Рабочие поверхности литейной формы перед каждой заливкой покрываются (облицовываются) слоем песчано-смоляной смеси (толщиной 6–8 мм). Облицованные кокили исключают опасность быстрого охлаждения металла и связанные с этим недостатки. Этим методом изготавливают, например, из высокопролчного чугуна коленчатые валы дизельных двигателей [15].

Стойкость кокилей зависит от температуры заливки литейного сплава и размеров отливки (табл. 1.5, рис. 1.32) [15].

Таблица 1.5

Рациональные температуры заливки различных сплавов

Сплавы: Цинко-вые Алюми- ниевые Магниев-ые Медные Чугун Сталь
Температура заливки, °С: 420–480 660–770 680–780 1000–1180 1280–1400 1420–1560

И по выплавляемым моделям - student2.ru

Рис. 1.32. Зависимости ориентировочной стойкости кокилей

от температуры заливки сплавов

В связи с высокой скоростью затвердевания при литье в кокиль тонкостенных отливок возникают проблемы. В частности поверхности чугунных отливок отбеливаются, т. е. в поверхностном слое образуется цементит И по выплавляемым моделям - student2.ru , поверхности стальных легированных отливокзакаливаются, жидкотекучести сплава недостаточно для заполнения узких полостей литейной формы, увеличиваются усадочные раковины, возникают трещины в отливках и т. д.

Скорость отвода теплоты, а следовательно, и интенсивность затвердевания отливки, а также ее отдельных частей регулируют температурой предварительного подогрева кокиля и толщиной теплоизоляционной краски.

Чтобы уменьшить слишком быстрый отвод тепла непосредственно после заливки в него расплавленного металла, кокиль предварительно нагревают. Однако это уменьшает теплоемкость кокиля. Поступающее в него тепло дополнительно прогревает кокиль, в связи с чем скорость отвода тепла со временем уменьшается. При изготовлении крупных отливок, чтобы сохранить скорость отвода тепла, а следовательно, и скорость кристаллизации металла на оптимальном уровне, а также обеспечить возможность отвода большего количества тепла от охлаждаемого расплава и отливки, начиная с определенного момента времени, кокиль принудительно охлаждают проточной водой или продувкой воздухом (рис 1.29, б).

Охлаждение отливок и формы осуществляют до достижения температуры выбивки, соответствующей 0,6–0,8 температуры плавления сплава.

Преимуществами кокильного литья являются: возможность многократного использования форм; удобства автоматизации процесса труда; хорошие механические свойства отливок, обусловленные их мелкозернистой структурой, формирующейся в условиях интенсивного теплообмена между отливкой и кокилем; высокая геометрическая точность размеров и малая шероховатость поверхности отливок; снижение припусков на механическую обработку; сокращение расхода формовочной смеси.

Высокая прочность кокиля позволяет изготовлять отливки с точными размерами, меньшими припусками на механическую обработку, чем при литье в песчаные формы.

Литье в кокиль обеспечивает точность размеров отливок 5–8-го класса и шероховатость поверхности 4–6-го класса, что близко к показателям отливок, изготавливаемых по выплавляемым моделям и под давлением. Литьем в кокиль получают отливки из чугуна, стали, алюминиевых, магниевых и других сплавов в серийном и массовом производствах.

Недостатками литья в кокиль являются: трудоемкость изготовления кокилей, их высокая стоимость, отсутствие податливости, особенно при получении сложных фасонных отливок из легированных сталей и тугоплавких металлов. Кокильное литье применяется в массовом и серийном производстве для изготовления отливок из чугуна, стали, цветных сплавов с толщиной стенок от 3 до100 мм, массой от нескольких граммов до нескольких сотен килограммов.

Литье под давлением

Литье под давлением – способ получения отливок из сплавов цветных металлов и сталей, максимально приближающий размеры и форму отливки к размерам и форме готовой детали. Это позволяет уменьшить или совсем исключить их последующую механическую обработку.

Литье под давлением осуществляется в металлических формах. Этому способу так же, как литью в кокиль, соответствуют очень малые времена остывания и кристаллизации отливок.

На рис. 1.33 представлены результаты расчета количества тепла, отведенного в стальную пресс форму при литье под давлением алюминиевой отливки. Расчеты проводились по формуле (1.48).

Так, производительность машин для литья под давлением достигает 50 заливок в 1 минуту. При такой высокой скорости охлаждения и затвердевания жидкотекучесть литейного сплава оказывается недостаточной для заполнения литейной формы самотеком. Этот недостаток эффективно устраняется с помощью подачи расплава в полость литейной формы под давлением.

Сущность способа состоит в том, что на расплавленный метал (расплав), залитый в камеру прессования, сообщающуюся с оформляющей полостью формы (рис. 1.34, а), давит поршень.

И по выплавляемым моделям - student2.ru

Рис. 1.33. К определению времени остывания отливки из алюминиевого сплава размерами И по выплавляемым моделям - student2.ru под давлением

И по выплавляемым моделям - student2.ru

Рис . 1.34. Схема процесса изготовления отливок на машинах с горизонтальной холодной камерой прессования:

1 – 1-я половина пресс формы; 2 – стержень; 3 – 2-я половина пресс- формы; 4 – цилиндр; 5 – поршень; 6 – толкатель; 7 – деталь

В результате этого расплав быстро заполняет форму (рис. 1.34, б) и застывает в ней, приобретая очертания отливки. При литье под давлением металлическая форма (пресс-форма) заполняется расплавом под избыточным давлением (до 300 МПа) и формирование отливки также осуществляется под избыточным давлением. Благодаря этому надежно обеспечивается заполняемость формы даже при пониженной температуре заливки расплава. После застывания отливки форма разъединяется (рис. 1.34, в), и отливка извлекается.

По роду применяемых сплавов различают машины для литья оловянных, свинцовых и цинковых сплавов; магниевых и алюминиевых сплавов; черных металлов (чугуна и стали). Каждая из машин той или иной группы может отливать сплавы более легкоплавкие, чем те, для которых она предназначена.

В зависимости от массы отливок различают малые машины – для отливок массой от 50 до 300 г, средние – для отливок от 0,3 до 3 кг и крупные, позволяющие получать отливки до 15 кг.

Технологический процесс литья под давлением характеризуется коротким циклом и малым числом операций.

Малые машины для литья под давлением выполняются полуавтоматическими или автоматическими. Автоматические машины осуществляют до 1000–1200 операций в час. Располагая детали по несколько штук в форме (обычно до 6–10) можно получить производительность до 10 000 отливок в час.

Средние машины для литья под давлением выполняются полуавтоматическими, реже автоматическими – для отливок простой формы. Производительность таких машин обычно до 250 операций в час.

Большие машины менее автоматизированы и более тихоходны и позволяют выполнять до 100 операций в час.

Литье под давлением производят на литейных машинах с холодной и горячей камерами прессования.

На машинах с горячей камерой прессования (рис. 1.35.)[10] камера прессования 2расположена в обогреваемом тигле с расплавленным металлом. При верхнем положении плунжера 3расплавленный металл через отверстие 4заполняет камеру прессования. При движении плунжера вниз отверстия перекрываются, сплав под давлением 10—30 МПа заполняет полость пресс-формы 5. После затвердевания отливки плунжер возвращается в исходное положение, остатки расплавленного металла из канала сливаются в камеру прессования, а отливка из пресс-формы удаляется выталкивателями 6.

Машины с горячей камерой прессования используют при изготовлении отливок малых размеров и незначительной массы (до нескольких граммов) благодаря медленному охлаждению расплава и используются в основном для литья легкоплавких (цинковых, свинцово-сурьмянистых и др.) сплавов, из цинковых и магниевых сплавов.


И по выплавляемым моделям - student2.ru

Рис. 1.35. Схема процесса изготовления отливок на машинах с горячей камерой прессования: 1 – тигель; 2 – камера прессования;

3 – плунжер; 4 – отверстие; 5 – полость пресс-формы;

6 – выталкиватель

Особенности способа литья под давлением обусловлены условиями заполнения пресс-форм и питания отливок. Расплавленный сплав заполняет пресс-форму за доли секунды (0,001–0,6 с) при скорости до 120 м/с. С такой скоростью поступления сплава в форму турбулентный поток металла, ударяясь о стенку формы, разбивается на отдельные капли. При этом происходит закупорка вентиляционных каналов мелкодисперсными каплями металла. Вихревой поток расплава захватывает оставшиеся в полости формы газы – компоненты воздуха и пар от смазывающего материала, образуя при этом газометаллическую эмульсию, быстро затвердевающую в форме. Вследствие этого отливки имеют специфический дефект – газовую пористость, низкую плотность, низкие пластичность и механические свойства. Их нельзя подвергать термической обработке, так как при нагреве поверхность вспучивается вследствие расширения газа в порах.

В момент окончания заполнения полости формы движущийся с большой скоростью сплав мгновенно останавливается. Энергия движения потока преобразуется в энергию давления, которое мгновенно повышается. Происходит гидравлический удар, действующий в течение

малого времени. Повышенное давление прижимает металл к рабочей поверхности пресс-формы и способствует четкому оформлению конфигурации отливки. Отливка тонкостенная с гладкой поверхностью точно воспроизводит конфигурацию полости пресс-формы. Благодаря тесному контакту между пресс-формой и отливкой увеличивается интенсивность теплообмена, уменьшается время затвердевания отливки. Вследствие гидравлического удара поверхностный слой (0,02–0,2 мм) отливок получается плотным, без газовой пористости, лишь внутренние части отливки имеют пористость.

Весь процесс литья под давлением автоматизирован, автоматически производятся смазывание пресс-форм, регулирование их теплового режима, подача расплавленного металла в камеру прессования, извлечение отливки и транспортирование ее к обрезному прессу для удаления литников.

Для уменьшения возможности образования газовой и усадочной пористости в отливках применяют:

а) вакуумирование полости пресс-формы и сплава;

б) применение толстых питателей (вместо тонких щелевых), затвердевающих позже отливки и обеспечивающих ее полное заполнение под давлением; и др.

Преимуществами данного вида литья являются высокая производительность, точность размеров и хорошее качество поверхности отливок, автоматизация процессов литья, снижение в 10 раз трудоемкости изготовления отливок по сравнению с литьем в песчаные формы, без механической обработки или с минимальными припусками, изготовление деталей с готовой резьбой.

Недостатки литья под давлением — высокая стоимость пресс-форм и оборудования; ограниченность габаритных размеров и массы отливок; наличие воздушной пористости в массивных частях отливок, снижающей прочность деталей и др.

Литье под давлением используют в массовом и крупносерийном производстве отливок. Получают детали различных приборов, электрических машин, карбюраторов и др. [12].

Центробежное литье

Литье центробежное – способ получения отливок, как правило, в металлических формах (изложницах), при котором расплавленный металл, под действием центробежных сил отбрасывается к стенкам формы и затвердевает, образуя отливку.

Центробежным способом получают отливки из чугуна, стали и из цветных сплавов (алюминия, цинка, меди, титана и др.) на литейных центробежных машинах. В зависимости от расположения оси вращения центробежные машины подразделяются: на машины с горизонтальной (рис. 1.36, а), вертикальной (рис. 1.36, б) и наклонной осью вращения [10]. Внутренняя поверхность отливки при центробежном литье формируется без непосредственного контакта с литейной формой и без стержней.

Расплав заполняет полость литейной формы и затвердевает под воздействием центробежной силы Fц, значительно превышающей силу тяжести Fт .

При оптимальной частоте вращения происходит хорошее заполнение форм жидким металлом, и неметаллические включения, шлаки и газовая пористость оттесняются к внутренней поверхности отливок. В случае превышения оптимальных значений частоты вращения возрастает ликвация в отливке, а также опасность образования в ней трещин из-за роста давления. При невысоких частотах вращения отливка плохо очищается от шлаков и газов, в результате чего приобретает шероховатую поверхность.

И по выплавляемым моделям - student2.ru

Рис. 1.36. Схемы центробежного литья

Литейные формы (изложницы) предварительно нагревают или охлаждают до 300 оС, затем на рабочую поверхность наносят огнеупорное покрытие в виде красок, облицовок из сыпучих материалов. Это повышает стойкость изложниц, снижает скорость охлаждения отливки, предупреждает образование спаев и трещин.

Этот способ литья широко используется в промышленности, особенно для получения пустотелых отливок со свободной поверхностью – чугунных и стальных труб, колец, втулок, цилиндрических или конических барабанов (обечаек) и др.

Центробежное литье применяют для получения пустотелых отливок типа тел вращения (втулки, роторы). Фасонные отливки получают в центробежных машинах с вертикальной осью вращения в песчаных, металлических, керамических и других формах.

Преимуществами данного способа литья являются:

– высокий выход годного литья (90–95%);

– получение высокой плотности и мелкозернистости металла за счет больших скоростей охлаждения;

– возможность получения тонкостенных отливок из сплавов с низкой жидкотекучестью;

– возможность получения двухслойных отливок (поочередно заливают в форму различные сплавы: сталь-бронза, сталь-чугун и др.);

– большая производительность данного способа и возможность его автоматизации.

Недостатки способа:

– химическая неоднородность в толстостенных отливках; возможность деформации формы под давлением жидкого металла;

– разностенность по высоте отливок, полученных в центробежных машинах с вертикальной осью вращения;

– высокие внутренние напряжения в поверхностном слое, способствующие образованию трещин.

Центробежным литьем изготавливают водонапорные и канализационные трубы, гильзы внутреннего сгорания, поршневые кольца, подшипники качения, втулки, диски и других [12].

Наши рекомендации