Министерство образования Российской Федерации

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра «Литейное производство»

Б.Э.Клецкин, В.И.Швецов

Производство отливок из сплавов

На основе железа

Учебное пособие для студентов заочного обучения

по специальности 11.04 – «Литейное производство»

Челябинск

Издательство ЮУрГУ

1999

УДК 621.74.002.6 (075.8)

Клецкин Б.Э., Швецов В.И. Производство отливок из сплавов на основе железа: Учебное пособие. – Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 1999. – 103 с.

Учебное пособие является руководством для решения задач по выплавке и приготовлению жидких чугуна и стали для отливок, определения некоторых технологических параметров литейной формы, связанных с особенностями литейных свойств сплавов. В пособии приведены необходимые справочные материалы.

Учебное пособие предназначено для студентов заочного обучения специальности 110400 – «Литейное производство».

Ил. 22, табл. 23, список лит. – 16 назв.

Одобрено учебно-методической комиссией физико-металлургического факультета.

Рецензенты: В.А. Смолко, Л.С. Волковичер.

 Издательство ЮУрГУ, 1999

ВВЕДЕНИЕ

В учебном плане подготовки инженеров по специальности «Литейное производство черных и цветных металлов» одной из завершающих специальных дисциплин является «Производство отливок из сплавов на основе железа». Эта дисциплина является базовой для всех литейщиков независимо от специализации, так как большая часть выпускников кафедры «Литейное производство» так или иначе связывает свою профессиональную деятельность с производством отливок из чугуна и стали, общий объем которых составляет примерно 95 % от всего выпуска отливок. Это объясняется широким диапазоном служебных свойств и относительной дешевизной этих сплавов в сочетании с простотой технологии изготовления из них отливок, используемых в различных областях хозяйственной деятельности. Нет такой отрасли, которая бы обходилась без литых заготовок из сплавов на основе железа. Доля литых деталей в машинах и механизмах достигает 80 % по массе.

Изучение указанной дисциплины предусматривается в VIII и IX семестрах после усвоения общеметаллургических курсов и теоретических основ литейного производства. Наметившиеся изменения в методике преподавания технических дисциплин с акцентом на увеличение доли самостоятельных проработок по рекомендуемым литературным источникам потребовало издания соответствующих учебных пособий, отражающих как развитие научных представлений, так и достижения в области решения технологических задач, способствующих корректировке параметров технологических процессов с целью удешевления и улучшения качества выпускаемой продукции. К тому же необходимость этого диктуется полным отсутствием новой учебной литературы в планах центральных издательств в течение десяти последних лет.

В связи с этим в данном учебном пособии на основе обобщения материалов литературных источников и собственного опыта авторы изложили основы технологии чугунного и стального литья в виде 2-х самостоятельных разделов, включающих по 6 подразделов, посвященных определенным темам указанной выше дисциплины в соответствии с рабочей программой. Каждый подраздел включает общие сведения по излагаемой теме в стиле первоначального знакомства, а также варианты задания в виде таблиц и примеры выполнения задания по каждой теме. Такая структура пособия способствует лучшему усвоению и закреплению самостоятельно изучаемого материала и освобождает преподавателя от необходимости проведения объемных лекций.

Выполненные задания с четкими ответами на сопутствующие вопросы служат свидетельством усвоения материала. С целью расширения кругозора по включенным в учебное пособие темам рекомендуется литература в виде списка из 16 источников.

Литература

1. Справочник по чугунному литью / Под ред Н.Г.Гиршовича. – Л.: Машиностроение, 1978. – 158 с.

2. Сухарчук Ю.С., Юзкин А.К. Плавка чугуна в вагранках. – М.: Машиностроение, 1989. – 176 с.

3. Могилев В.К., Лев О.И. Справочник литейщика. – М.: Машиностроение, 1988. – 272 с.

4. Бобров А.В. Выплавка чугуна повышенного качества. – Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во, 1964. – 160 с.

5. Ананьин А.А., Чернобровин В.П. Плавка чугуна в вагранке. – М.: Свердловск: Государственное научно-техническое изд-во машиностроительной литературы, 1955. – 66 с.

6. Теоретические основы литейной технологии / Ветишка А., Брадик Й., Мацашек И., Словак С. – Киев: Вища школа, 1981. – 318 с.

7. Шариков В.Н., Сосновская Г.С., Перегудов А.В. Получение отливок из высокопрочного чугуна модифицированием в форме. – Тульский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды. Информационный листок № 605-85.

8. Рыжиков А.А. Технологические основы литейного производства. – М.: Машгиз, 1962. – 527 с.

9. Технология изготовления литейных форм: Учебное пособие к лабораторным и практическим занятиям / В.М.Александров, В.И.Швабауэр, Б.А.Кулаков, Б.Э.Клецкин. – Челябинск: ЧПИ, 1988. – 113 с.

10. Отливки из чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом / Захарченко Э.В., Левченко Н.Ю., Горенко В.Г., Вареник П.А. – Киев: Наукова думка, 1986. – 248 с.: ил.

11. Шульте Ю.А. Производство отливок из стали. – Киев-Донецк: Вища школа, 1983. – 183 с.

12. Изосимов В.А. Решение на ЭВМ технологических задач по литейному производству. – Челябинск: ЧПИ, 1989. – 72 с.

13. Швецов В.И. Производство отливок из стали: Учебное пособие к лабораторным работам. – Челябинск: ЧПИ, 1988. – 48 с.

14. Баландин Г.Ф. Основы теории формирования отливки. – М.: Машиностроение, 1979. – 335 с.

15. Швецов В.И., Александров В.М. Производство отливок из стали: Учебное пособие. – Челябинск: ЧПИ, 1986. – 86 с.

16. Василевский П.Ф. Технология стального литья. – М.: Машиностроение, 1974. – 408 с.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………..									3
1	ЧУГУННОЕ ЛИТЬЕ
1.1.		Расчет химического состава и структуры серого чугуна, заливаемого в сырую песчано-глинистую форму
		1.1.1.		Общие сведения ………………………………………………….					4
		1.1.2.		Варианты задания 1.1 …………………………………………….					5
		1.1.3.		Пример выполнения задания 1.1…………………………………					6
1.2.		Расчет шихты
		1.2.1.		Общие сведения …………………………………………………..					7
		1.2.2.		Варианты задания 1.2 …………………………………………….					8
		1.2.3.		Пример выполнения задания 1.2.………………………………..					9
1.3.		Определение расхода дутьевого воздуха в коксовых вагранках
			1.3.1.		Общие сведения …………………………………………………..					12
			1.3.2.		Варианты задания 1.3 …………………………………………….					13
			1.3.3.		Пример выполнения задания 1.3…………………………………					14
1.4.			Расчет количества модификатора и реакционной камеры для внутриформенного модифицирования отливок из высокопрочного чугуна
			1.4.1.		Общие сведения …………………………………………………..					15
			1.4.2.		Варианты задания 1.4
			1.4.3.		Пример выполнения задания 1.4……………………………….					17
1.5.			Расчет и конструирование литниковых систем для отливок из чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ)
			1.5.1.		Общие сведения …………………………………………………..					19
			1.5.2.		Варианты задания 1.5 …………………………………………….					23
			1.5.3.		Пример выполнения задания 1.5…………………………………					31
1.6.			Конструирование и расчет прибылей для отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ)
			1.6.1.		Общие сведения …………………………………………………..					32
			1.6.2.		Варианты задания 1.6
			1.6.3.		Пример выполнения задания 1.6…………………………………					39
2			СТАЛЬНОЕ ЛИТЬЕ
2.1.			Отливки из стали
			2.1.1.		Общие сведения …………………………………………………..					42
			2.1.2.		Варианты задания 2.1 …………………………………………….					44
			2.1.3.		Пример выполнения задания 2.1
2.2.			Выплавка стали для отливок
			2.2.1.			Общие сведения ………………………………………………….				48
			2.2.2.			Варианты задания 2.2. …………………………………………				56
			2.2.3.			Пример выполнения задания 2.2………………………………..				57
2.3.			Температурно-временной режим заливки форм сталью
			2.3.1.				Общие сведения ………………………………………………..			60
			2.3.2.				Варианты задания 2.3 …………………………………………..			66
			2.3.3.				Пример выполнения задания 2.3………………………………			68
2.4.			Неметаллические включения в стальных отливках
			2.4.1.				Общие сведения………………………………………………..			69
			2.4.2.				Варианты задания 2.4 …………………………………………			72
			2.4.3.				Пример выполнения задания 2.4……………………………….			73
2.5.			Газовые раковины в стальных отливках
			2.5.1.				Общие сведения ………………………………………………..			74
			2.5.2.					Варианты задания 2.5 ………………………………………….		77
			2.5.3.					Пример выполнения задания 2.5………………………………		78
2.6.			Усадка отливок
			2.6.1.					Общие сведения ………………………………………………..		79
			2.6.2.					Варианты задания 2.6
			2.6.3.					Пример выполнения задания 2.6………………………………		82
ЛИТЕРАТУРА …………………………………………………………………..										87
ПРИЛОЖЕНИЯ ………………………………………………………………….										88