Ливарні сплави

Чавун є найбільш поширеним матеріалом для отримання фасонних відливок.Чавунні відливки складають близько 80 % всіх відливок.

Широке поширення чавун отримав завдяки хорошим технологічним властивостям і відносній дешевизні. Із сірого чавуну отримують найдешевші відливки (у 1,5 рази дешевші, ніж сталеві, у кілька разів – ніж з кольорових металів). Область застосування чавунів розширюється внаслідок безперервного підвищення його міцності і технологічних характеристик. Використовують сірі, високоміцні, ковкі і леговані чавуни.

Сталь як ливарний матеріал застосовують для одержання відливок деталей, які поряд із високою міцністю повинні мати хороші пластичні властивості. Чим відповідальніше машина, тим більш значна частка сталевих відливок, що йдуть на її виготовлення. Сталеве литво становить: в тепловозах – 40–50 % від маси машини; в енергетичному і важкому машинобудуванні (колеса гідравлічних турбін з масою 85 тонн, іноді кілька сотень тонн) – до 60 %.

Сталеві відливки після відповідної термічної обробки не поступаються за механічними властивостями поковкам.

Використовуються: вуглецеві сталі 15Л – 55Л; леговані сталі 25ГСЛ, 30ХГСЛ, 110Г13Л; нержавіючі сталі 10Х13Л, 12Х18Н9ТЛ та ін.

Серед ливарних матеріалів із сплавів кольорових металів широке застосування знайшли мідні та алюмінієві сплави.

Мідні сплави. Латуні – найбільш поширені мідні сплави. Для виготовлення різної апаратури для підшипників, натискних гвинтів і гайок прокатних станів, морського суднобудування, деталей, що працюють при температурі 300 °С, втулок і сепараторів, гребних гвинтів застосовують високолеговані латуні. Вони мають гарну зносостійкість, антифрикційні властивості, корозійну стійкість.

З олов'яних бронз (БрО3Ц7С5Н1) виготовляють арматуру, шестерні, підшипники, втулки.

Безолов'яні бронзи за деякими властивостями перевершують олов'яні. Вони мають більш високі механічні властивості, антифрикційні властивості, корозійну стійкість. Однак ливарні властивості їх гірші. Застосовують для виготовлення гребних гвинтів великих суден, важко навантажених шестерень і зубчастих коліс, корпусів насосів, деталей хімічної та харчової промисловості.

Алюмінієві сплави. Відливки із алюмінієвих сплавів складають близько 70 % кольорового литва. Вони мають високу питому міцність, високі ливарні властивості, корозійну стійкість у атмосферних умовах. Найбільш високими ливарними властивостями володіють сплави системи алюміній – кремній (Al–Si) – силуміни АЛ2, АЛ9. Вони широко застосовуються у машинобудуванні, автомобільній й авіаційній промисловості, електротехнічній промисловості.

Також використовуються сплави систем: алюміній – мідь, алюміній – мідь – кремній, алюміній – магній.

Магнієві сплави мають високі механічні властивості, але їх ливарні властивості невисокі. Сплави системи магній – алюміній – цинк – марганець застосовують у приладобудуванні, у авіаційній промисловості, у текстильному машинобудуванні.

Порядок виконання роботи

1. Вивчити теоретичні відомості.

2. Визначити спосіб виготовлення методом лиття деталі, запропонованої викладачем.

3. Описати ливарні властивості сплаву.

Зміст звіту

1. Найменування роботи, мета й устаткування.

2. Основні положення теоретичних відомостей.

3. Описання способу виготовлення деталі та ливарних властивостей сплаву.

Контрольні питання

1. Види відливок.

2. Що відноситься до ливарних властивостей сплавів?

3. Що називають усадкою і які її види?

4. Властивості і застосування ливарних сплавів із кольорових металів (мідних, алюмінієвих і магнієвих).

5. Які сплави мають найвищі ливарні властивості?

Література: [1, 2].

Лабораторна робота № 2

Тема. Приготування формувальних сумішей

Мета: ознайомитися з технологією виготовлення відливок у одноразових формах.

Устаткування: модельний комплект.

Короткі теоретичні відомості

Для виготовлення формувальних сумішей спочатку готують пісок, глину та інші вихідні матеріали. Пісок сушать і просіюють. Глину сушать, подрібнюють, розмелюють у кульових млинах або бігунах і просіюють. Аналогічно отримують вугільний порошок.

Готують оборотну суміш. Оборотну суміш після вибивання з опок розминають на гладких валках, очищають від металевих частинок у магнітному сепараторі і просіюють.

Приготування формувальної суміші включає декілька операцій: перемішування компонентів суміші, зволоження і розпушення.

Перемішування здійснюється у змішувачах-бігунах з вертикальними або горизонтальними катками. Пісок, глину, воду та інші складові завантажують за допомогою дозатора, перемішування здійснюється під дією ковзанок і плужків, що подають суміш під катки. Готова суміш витримується в бункерах-відстійниках протягом 2–5 год. для розподілу вологи і утворення водних оболонок навколо глинистих частинок. Готову суміш розпушують у спеціальних пристроях і подають на формування.