6.4. Центробежное литье

Заливка металла производится во вращающиеся формы. Различают литьё во вращающиеся формы с горизонтальной и вертикальной осями вращения. Центробежный метод литья позволяет получать внутренние отверстия в отливках без применения стержней, т. к. металл под действием центробежных сил, которые должны превышать гравитационные, отбрасывается к наружным стенкам формы. При вращении формы с горизонтальной осью вращения отливают длинные отливки. Наиболее часто этот способ применяют для получения чугунных труб (D = 50 ... 1500 мм и длиной 4 ... 5 м). Частота вращения подбирается по диаметру трубы и изменяется в пределах 150 ... 1200 об/мин. Кроме того, центробежные силы приводят к удалению большого количества легких примесей (шлака, оксидов, газовых пузырей) на внутреннюю поверхность отливки.

Поэтому этот метод позволяет получать отливки с наружными поверхностями высокого качества. Его могут применять для литья заготовок, предназначенных для изготовления ответственных деталей, например зубчатых колёс, при этом применяют формы с вертикальной осью вращения. Достоинствами являются высокое качество, плотность металла, возможность получать двухслойные детали. Недостатком является низкое качество

внутренней поверхности.

6.5. Литье под давлением

Для получения высокоточных отливок, к поверхности которых предъявляются высокие требования, используется литьё под давлением (10 ... 40 МПа) в специальные пресс-формы. Они отличаются от обычных кокилей значительно большей прочностью и точностью изготовления. Полученные этим методом заготовки требуют очень малой механической обработки, т. к. он позволяет получать отверстия малого диаметра и даже довольно точную резьбу. Литьё под давлением широко применяется для мелких отливок из Mg и Zn, сплавов с массой менее 45 кг (корпуса и крышки карбюраторов, топливных насосов для автомобилей). Минимальная толщина стенки обеспечивается до 0,8 мм. Этот метод является основным для изготовления деталей из пластических масс. Заметим, что он применяется для изготовления легкоплавких моделей при литье по выплавляемым моделям. Недостатком является ограниченность по сплавам и высокая стоимость пресс-форм и машин для литья под давлением.

Раздел III. Обработка металлов давлением (омд)

Тема 7. Сущность обработки металлов давлением. Нагрев металла под омд

Различают холодную и горячую обработки давлением. В обоих случаях пластическая деформация совершается путем многочисленных сдвигов атомов по плоскостям скольжения, которые различным образом расположены в различно ориентированных зёрнах поликристаллического материала.

7.1. Холодная пластическая деформация

По мере развития сдвигов при пластической деформации возрастает число дефектов кристаллической структуры – дислокаций, затрудняющих последующие сдвиги. Для дальнейшей деформации приходится прикладывать всё большие напряжения, т. к. металл упрочняется. При этом запас пластичности материала снижается. Это явление называется наклепом. При холодной пластической деформации поликристалла в результате образования упорядоченной дислокационной структуры зерна дробятся на блоки и вытягиваются в направлении

течения металла. Имеющиеся примеси и газовые пузырьки приобретают вытянутую форму в направлении деформирования. Таким образом, образуется волокнистая микроструктура (рис. 7.1, а). Интенсивность упрочнения поликристаллов в 1,5 ... 2 раза выше, чем у монокристалла из-за взаимодействия зёрен с различной кристаллографической ориентировкой.

Как правило, холодной пластической деформации хорошо поддаются сплавы, имеющие при комнатной температуре однофазную структуру, состоящую из твёрдого раствора, или имеющие небольшое количество твёрдых включений, являющихся химическими соединениями. Таким требованиям удовлетворяют малоуглеродистые стали с содержанием углерода менее 0,25 %, а также однофазные латуни и алюминиевые сплавы. При холодной пластической деформации без нагрева можно получить более точные размеры и лучшее качество поверхности вплоть до устранения обработки резанием, но пластичность ограничена, сопротивление металла деформации велико, требуются машины большой мощности. Этот вид ОМД применяется для небольших деталей. Широкое применение нашла холодная листовая штамповка корпусных деталей легковых автомобилей и кабин грузового автотранспорта.

При обработке толстостенных деталей для обеспечения больших деформаций применяют промежуточные отжиги, которые восстанавливают пластичность.