1.4 Анализ физико-механических свойств. Химический состав

Механические свойства материала Сталь 15Л

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	s 0,2 , МПа	s B , МПа	d 5 , %	y , %	KCU, Дж/м 2
Нормализация 910-930 °С. Отпуск 670-690 °С.	<100	200	400	24	35	50

Физические свойства материала Сталь 15Л

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Плотность, pn, кг/см3	7820
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)		78	67		48	41
Температура испытания, °С	20- 100	20- 200	20- 300	20- 400	20- 500	20- 600	20- 700	20- 800	20- 900	20- 1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)	11.9	12.5		13.6	14.2
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))	470	479		517		571

Химический состав материала Ста ль 15Л

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.20-0.52
Медь (Cu), не более	0.30
Марганец (Mn)	0.30-0.90
Никель (Ni), не более	0.30
Фосфор (P), не более	0.04
Хром (Cr), не более	0.30
Сера (S), не более	0.045

1.5 Краткий технологический маршрут:

Способы изготовления отливки выбираются в зависимости от массы и габаритов, материала поковки и типа производства. В нашем случае выбираем изготовление отливки литьем в песчано-глинистые формы.

Приготовление формовочных и стержневых смесей.

Формовочная смесь - это многокомпонентная смесь формовочных материалов, соответствующая условиям технологического процесса изготовления литейных форм.

Формовочные смеси должны иметь высокую огнеупорность, достаточные прочность и газопроницаемость, пластичность, податливость и т.д.

Стержневая смесь - это многокомпонентная смесь формовочных материалов, соответствующая условиям технологического процесса изготовления литейных стержней. Стержни в процессе заливки испытывают значительно более высоки е термические и механические воздействия, чем формы, так как со всех сторон, кроме знаков, окружены расплавом. В связи с этим стержневые смеси должны обладать более высокими механическими свойствами по сравнению с формовочными.

Приготовляют формовочные и стержневые смеси перемешиванием компонентов смеси в течение 5... 12 мин с последующим их выстаиванием в бункерах. В современных литейных цехах приготовление формовочных и стержневых смесей осуществляется на автоматизированных установках. Все операции приготовления смесей - просушка, дробление и просеивание формовочных материалов, отделение металлических включений, подача в смесители компонентов смеси, перемешивание их, разрыхление и подача

готовой смеси к формовочным машинам - осуществляется автоматически.

Разработка чертежей отливки и элементов литейной формы.

При разработке чертежа отливки и элементов литейной формы определяют:

• Положение отливки в форме при заливке;

• Поверхность разъема модели и формы;

• Припуски на механическую обработку и допуски на размеры отливки;

• Конструкцию и размеры стержневых знаков;

• Место подвода металла и конструкцию литниковой системы.

Изготовление моделей и стержневых ящиков.

Для изготовления литейной формы необходим модельный комплект -совокупность технологической оснастки и приспособлений, предназначенных для изготовления стержней и получения рабочих полостей в литейной форме. В модельный комплект входят:

• модель отливки (литейная модель);

• модели элементов литниковой системы;

• модельные (подмодельные) плиты;

• стержневые ящики.

Изготовление литейных форм.

Литейные формы могут быть:

• Разовыми - годны для изготовления только одной отливки, затем форма разрушается. К разовым формам относятся песчано-глинистые, оболочковые, формы для литья по выплавляемым моделям;

• Многократными - выдерживают сотни и более заливок. Сюда относят металлические формы (кокили), формы для литья под давлением, формы для центробежного литья.

Сборка форм.

Сборка литейных форм начинается с установки нижней полуформы на заливочную площадку или тележку конвейера. Затем в последовательности, указанной в технологической карте или на сборочном чертеже.

Заливка форм.

Заливка литейных форм — процесс заполнения полости литейной формы расплавленным металлом из чайниковых, барабанных и других ковшей. Ковш с расплавленным металлом от плавильных печей к месту разливки перевозят мостовым краном или по монорельсовому пути.

Затвердевание, охлаждение, выбивка, очистка, обрубка.

Охлаждение отливок в литейных формах продолжается до температуры выбивки. Для сокращения продолжительности охлаждения отливок, особенно массивных, используют различные методы принудительного охлаждения: формы обдувают воздухом; в формы при формовке укладывают змеевики или трубы, по которым пропускают воздух или воду. При этом качество отливок не ухудшается.

Выбивка отливок - процесс удаления затвердевших и охлажденных до определенной температуры отливок из литейной формы, при этом литейная форма разрушается. Выбивку отливок осуществляют на различных выбивных установках.

Обрубка отливок - процесс удаления с отливки прибылей, литников, выпоров и заливов по месту сопряжения полу форм. Обрубку производят пневматическими зубилами, ленточными и дисковыми пилами, газовой резкой и на прессах. После обр убки отливки зачищают, удаляя мелкие заливы, остатки прибылей, выпоров и литников.

Очистка отливок - процесс удаления пригара, остатков формовочной и стержневой смеси с наружных и внутренних поверхностей отливок.

Контрольная сдача готовых отливок.

Контроль механических свойств литых заготовок. Определение механических свойств в результате механических испытаний связано с весьма трудоемким изготовлением образцов для испытаний и проводит к заметному увеличению сроков и удорожанию контроля. Поэтому объем контроля, набор контролируемых свойств и число необходимых для этого образцов устанавливают в зависимости от вида литейного сплава и назначения отливки. Основанием для определения объема и методов испытаний являются технические требования государственных стандартов, конструкторской (КД) и нормативно-механической документации (НТД).