3 Разработка технологии производства литой заготовки биметаллического пресс-поршня и ее опробования в условиях действующего производства

3.1 Литейный сплав и его характеристика

Латуни – сплавы на основе меди с цинком (содержание цинка 50%) [1].

Содержание легирующих компонентов латунный сплав марки ЛМцСКА называют медно-цинковый сплав – благодаря своим высоким технологическим, механическим и коррозионным свойствам наиболее широко используют в промышлености. ЛМцСКА имеет однофазную α-латунь (мягкую, пластичную), присуще высокое электропроводность, теплопроводность при более высокой прочности. Механические свойства отливок из сплава ЛМцСКА в значительной степени лучшими механическими свойствами обладает получение отливок литьем в кокиль. Сплав ЛМцСКА кристаллизуется в узком температурном интервале (50-60 °C) определяет склонность к образованию столбчатой структуры и транскристализации, что в значительной мере определяет их технологические свойства и исключает дендритную ликвацию, имеет хорошую жидкотекучесть; получаемые отливки имеют небольшую пористость (главным образом осевую) и сосредоточенную усадочную раковину. Отливки из сплав ЛМцСКА обладают высокой герметичностью, имеют более однородные свойства в разных сечениях, по механическим свойствам превосходят оловянные бронзы и безоловянным бронзам.

Рекомендуемый химический состав сплава марки ЛМцСКА по ГОСТ 1020-97 указан в таблице 3.1 [2].

Таблица 3.1 – Химический состав сплава марки ЛМцСКА, %

Fe	Si	Mn	Ni	P	Al	Cu	As	Pb	Zn	Sb
до 0,б	0,5-1,3	2-3	до1	до 0,03	0,7-1,5	58 - 61	до 0,05	1,5-2,5	27 - 36	до 0,03

Влияние химического состава на механические свойства сплава ЛМцСКА приведены ниже:

1. Алюминий повышает жидкотекучесть, механические свойства и коррозионную стойкость.

2. Цинк при содержании до 30% понижает прочность, повышает пластичность; при содержании более 30% повышает прочность, способствует получению плотных отливок.

3. Свинец улучшает антифрикционные свойства, повышает жидкотекучесть алюминиевых и марганцевых латуней.

4. Никель повышает механические свойства и коррозионную стойкость, улучшает жидкотекучесть.

5. Фосфор повышает твердость, снижает относительное удлинение и ударную вязкость.

6. Железо снижает жидкотекучесть, измельчает структурные составляющие, повышает механические свойства.

7. Кремний повышает жидкотекучесть, прочность, коррозионную стойкость и антифрикционные свойства.

8. Марганец снижает жидкотекучесть, повышает механические свойства и коррозионную стойкость; при наличии в сплаве свинца повышает антифрикционные свойства.

9. Сурьма уменьшает прочность, относительное удлинение н ударную вязкость.

10. Мышьяк повышает твердость, снижает прочность, относительное удлинение и ударную вязкость.

Механические свойства латунного сплава ЛМцСКА σ=30 кгс/см; δ≥1,5%, HB 110÷180

Теплофизические свойства. К теплофизическим свойствам сплава относятся: температура ликвидуса сплава Т_лик = 920 °С; температура солидуса сплава Т_сол = 870 °С; плотность сплава ρ = 8,5 кг/м³; коэффициент теплопроводности сплава λ = 401 Вт/м.К.

Линейная усадка ЛМцСКА составляет 1,0% [3].