6 Требования, предъявляемые к литейным сплавам

Для производства отливок используются различные сплавы, классификация которых приведена на рисунке 3.12. Примерно 77 % (по массе) всех изготовляемых в машиностроении отливок делают из чугуна. Этому способствует самая низкая среди всех литейных сплавов стоимость чугуна, его сравнительно высокая прочность и хорошие литейные свойства.

В литейном производстве 94 % чугунных отливок по массе изготавливают из серого чугуна марок СЧ10, СЧ15, СЧ18, СЧ20 и др. Механические свойства чугунов зависят от химического состава, структуры и массивности отливки и могут быть существенно улучшены при одновременном сохранении высоких литейных свойств применением модифицирования и лигирования. Примерно

5 % чугунных заготовок производят из ковкого чугуна КЧ37-12, КЧ35-10, КЧЗЗ-8, КЧЗО-6. Ковкий чугун обладает высокой прочностью И износостойко-стью, занимая по механическим свойствам промежуточное положение между серым чугуном и сталью. Однако процесс изготовления отливок из ковкого чу-гуна длителен и энергоёмок, поэтому во многих случаях значительно эконо-мичнее получение их из высокопрочных чугунов.

Высокопрочный чугун марок ВЧ45, ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70 по механическим и литейным свойствам приближается к сталям, но дешевле их (в среднем на 25 %), плавится при более низкой температуре, лучше обрабатывается резанием.

Из стали производят около 21 % всех отливок по массе. По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные. Последние в зависимости от содержания легирующих элементов, делятся на низколегированные (до 2,5 %), среднелигированные (от 2,5 до 10 %) и высоколегированные (свыше Ю %). Литейные стали 15Л, 20Л, 45Л, Х18Н9ТЛ, 110Г13Л обладают пониженной

жидкотекучестью и большой усадкой. В связи с этим расход металла на отлив¬ку увеличивается примерно в 1,6 раза по сравнению с чугунной. Литьё из цвет¬ных сплавов составляет по массе примерно 4 % в общем объеме литейного производства.

Наиболее распространены сплавы на основе меди, бронзы и латуни. Брон-зы, применяемые в литейном производстве, подразделяются на две группы: оловянные (БрОЮФ1, Бр05И5С5, Бр05С25 и др.) и безоловянные (БрСЗО, БрА10Ж4Н4Л, БрА9Мц2Л и др.). Бронзы отличаются высокими механически-ми, коррозионными и антифрикционными свойствами. Они обладают хорошей жидкотекучестью, но сравнительно большой усадкой и склонностью к окисле-нию.

Литейные латуни (ЛЦ16К4, ЛЦ40МцЗЖ, ЛЦЗОАЗ и др.) имеют сложный химический состав. Кроме цинка, в их состав входят Al, Fe, Мл и другие эле-менты. Латуни имеют более высокие литейные свойства, чем бронзы, поэтому из них легче получить плотные, герметичные отливки.

Алюминивые литейные сплавы (АЛ2, АЛЗ, АЛ6, АЛ7 и др.) содержат в своем составе, как правило, в незначительных количествах Mg, Si, Си, Mn, Ni, Zn и другие элементы. Их высокие литейные свойства позволяют получать тон-костенные и сложные по форме отливки.

Магниевые литейные сплавы (МЛ5, МЛ6, МЛ8) уступают алюминиевым по пластичности и коррозионной стойкости. Сплавы имеют плохую жидкоте- кучесть, большую усадку, склонны к образованию усадочных рыхлот. Они спо-собны воспламеняться в жидком состоянии, что затрудняет изготовление отли-вок.

К тугоплавким сплавам относятся сплавы на основе титана, вольфрама, молибдена, ниобия, ванадия. Эти сплавы имеют высокую температуру плавле-ния (1700...3500 °С) и отличаются повышенной прочностью при высоких тем¬

пературах. Как конструкционный материал чаще используют титановые спла¬вы. Для фасонных отливок применяют сплавы ВТ 1 Л, BT5J1, BT6J1, BT3-1JI и др. Литейные свойства титановых сплавов характеризуются малым интервалом температур кристаллизации и высокой химической активностью по отношению к окружающей среде и формовочным материалам.

Цинковые сплавы (ЦАМ10-4) в качестве легирующих элементов могут со-держать медь, алюминий и в незначительных количествах - магний и марганец.

Легкоплавкими являются сплавы, полученные на основе висмута, олова, свинца и кадмия. Эти сплавы имеют температуру плавления 70...90 °С.

Подробные сведения о химическом составе химико-механических свойствах литейных сплавов приводятся в соответствующих стандартах и справочниках.