5.3 Литейные сплавы

1. Чугун – 77%

• низкая стоимость;

• высокая прочность;

• хорошие литейные свойства.

2. СЧ – 94% КЧ; ВЧ – 6%

• КЧ – длительный процесс;

• ВЧ – свойства приближаются к сталям.

3. Сталь – 21%

• углеродистые;

• легированные;

• низколегированные до 2,5% легирующих элементов;

• среднелегированные до 10% легирующих элементов;

• высоколегированные более 10% легирующих элементов;

• низкая жидкотекучесть;

• большая усадка;

• расход металла увеличивается в 1,6 раза.

4. Цветные сплавы – 4%

• бронза Бр05С25; Бр010Ф1;

• оловянистые;

• безоловянистые БрС30;

• латуни – ЛЦ16КЧ и ЛЦ30А3;

• бронза – высокие механические, антикоррозионные, антифрикционные свойства;

• хорошая жидкотекучесть;

• большая усадка и склонность к окислению;

• латуни – более высокие литейные свойства, чем бронза.

5. Алюминиевые сплавы:

• силумины АЛ2; АЛ3; АЛ6; АЛ7;

• высокие литейные свойства;

• получение тонкостенных отливок сложной формы.

6. Магниевые сплавы:

• МЛ5; МЛ6; МЛ8;

• уступают Al по пластичности и коррозионной стойкости;

• плохая жидкотекучесть;

• большая усадка;

• усадочные раковины и рыхлости;

• воспламеняемость.

7. Титановые сплавы:

• ВТ1Л; ВТ5Л; ВТ6Л;

• малый интервал температур кристаллизации;

• химическая активность.

8. Цинковые сплавы:

• ЦАМ10-4.

9. Легкоплавкие сплавы.

5.4 Области рационального применения литейных сплавов

1. Выбор материала отливки:

• условия эксплуатации:

- нагрузки;

- температура;

- агрессивность среды;

- сложность и точность отливок.

2. Чугун:

• фасонные детали без ударных нагрузок, растяжения, изгиб;

• СЧ; КЧ; ВЧ;

• корпусные детали станков, сельскохозяйственных машн, редукторов и т.п.

3. Сталь:

• корпуса паровых турбин;

• корпуса, работающие в условиях вибрации 30ХНМЛ; 35ХГСЛ;

• специфические условия 15Х18Н9ТЛ; 25Х18Л; 15Х22Н15Л – коррозиестойкие, окалиностойкие, кислотостойкие, жаропрочные, 110Г13Л – износостойкие.

4. Цветные сплавы:

• применение ограничено низкими механическими свойствами;

• высокая стоимость;

• дефицитность.

5. Алюминиевые сплавы:

• в автомобильной и авиационной промышленности.

6. Магниевые сплавы:

• приборостроение, автомобилестроение.

7. Подшипниковые сплавы

• Б83; Б16; БК.

5.5 Литейные свойства сплавов и их влияние на конструктивные размеры и форму отливок

1. Жидкотекучесть – способность жидкого металла полностью заполнять полости литейной формы и четко воспроизводить очертания отливки.

Усадка

СЧ – 0,5…1,25%

ВЧ – 0,5…1,25%

КЧ – 0,5…2,0%

БЧ – 1,5…2,0%

Сталь  1,4…2,2%

Бронза – 0,8…1,8%

Al и Mg – 0,3…1,2%.

Зависит от:

• химсостава;

• ТС заливаемого материала;

• теплопроводности материала, формы;

• P, Si, C – улучшают;

• S – ухудшают;

• жидкотекучесть – толщина стенки

СЧ – 3…4 мм;

Сталь – 5…7 мм;

• проба на жидкотекучесть.

2. Усадка – свойство литейных сплавов уменьшать объем при затвердевании и охлаждении

• линейная усадка:

%;

• объемная усадка:

%,

= 3 .

Зависит от:

• химсостава;

• ТС заливки;

• V охлаждения;

• конструкции отливки;

• конструкции литейной формы.

СЧ – уменьшается с повышением % C и S.

Приводит:

• искажение линейных размеров;

• усадочные раковины;

• пористость, трещины, коробление.

3. Ликвация – неоднородность строения в различных частях отливки

• зональная ликвация – химическая неоднородность в объеме всей отливки;

• дендритная – в пределах одного зерна. Зависит от:

- химсостава;

- V охлаждения;

- размеров отливки;

• неоднородность механических свойств;

• для уменьшения ликвации увеличивает V охлаждения.

4. Склонность к газопоглощению – способность литейных сплавов в жидком состоянии поглощать :

• растворимость растет с перегревом стали;

• при охлаждении газы выделяются через специальные каналы в форме;

• образование газовых раковин.