книги из ГПНТБ / Паршин И.П. Выбивка, очистка и обрубка отливок учеб. пособие для подготовки рабочих на пр-ве

Рафинирование алюминиевых сплавов производится хло­ ристыми солями цинка, марганца или алюминия, кото­ рые вводятся в расплав в количестве 0,15—0,20% от мас­ сы металла. Выдержка или время обработки расплава со­ ставляет 10—12 мин. При рафинировании алюминиевых сплавов неметаллические включения, окислы переводят­ ся в шлак, который периодически удаляется из тигля плавильной печи.

Д е г а з а ц и я — это процесс удаления посторонних газов из жидкого расплава. Дегазация алюминиевых и магниевых сплавов производится хлорированием, т. е. пропусканием через расплав газа хлора из металличе­ ских баллонов под определенным давлением. Освобожде­ ние сплавов от газов значительно повышает плотность отливок.

§ 24. ПОНЯТИЕ О ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ОТЛИВОК

Термической обработкой называют совокупность опе­ раций нагрева металла, выдержки и последующего ох­ лаждения с целью изменения структуры и создания не­ обходимых свойств: прочности, твердости, снятия внут­ ренних напряжений и стабилизации размеров отливок. По этой причине термическая обработка имеет важное значение для выполнения операций при обрубке и очист­ ке отливок. В зависимости от температурных режимов термическая обработка подразделяется на самостоя­ тельные операции: отжиг, нормализацию, закалку, от­ пуск и старение.

Отжигом называют операцию термической обработки, при которой стальные или чугунные отливки нагревают до определенной температуры, например, отливки из ста­ ли 45Л нагревают до 860—880° С, выдерживают при этой температуре и затем медленно охлаждают вместе с печью.

Отжиг применяется в основном для снятия внутрен­ них напряжений в отливках и получения мелкозернистой структуры металлов, а соответственно и улучшения их

механических и физических свойств.

Отжиг (томление) отливок из белого чугуна. Отливки

из белого чугуна после очистки подвергают отжигу, при котором происходит распад цементита с образованиемсвободного графита и металлической ферритно-перлнт- ной основы.

Рис. 33. Схема отжига белого чугуна при получении ковкого чугуна

перлита с образованием феррита и углерода отжига. Охлаждение отливок производится медленно (зона V). Длительность отжига в зависимости от размеров и мас­ сы отливок составляет 28—52 ч.

Для отжига применяются нагревательные печи непре­ рывного действия, обогреваемые жидким или газообраз­ ным топливом. Во избежание короблений и образования окалины отливки отжигают в жароупорных горшках под слоем кварцевого песка.

Отжиг стальных отливок. Вследствие-медленного ос­ тывания отливок получается довольно крупная структу­ ра с неоднородными зернами и, следовательно, прочность его невысокая. Поэтому стальные отливки подвергают полному отжигу, в результате чего структура улучшает­ ся —• зерна получаются более мелкие, а показатели меха­ нической прочности возрастают. Одновременно отжигом снимаются внутренние напряжения.

После отжига улучшается обрабатываемость отливок режущим инструментом, что особенно важно для обру­ бочных и очистных работ.

Отливки из углеродистых сталей, содержащих 0,30— 0,45% С, отжигают при температуре 850—870°С и после определенной выдержки охлаждают вместе с печью до 400—450° С, после чего выгружают на воздух.

Отливки из легированных сталей отжигают по следу­ ющему режиму: нагрев до 860—880° С, охлаждение пос­ ле соответствующей выдержки вместе с печью до 200— 250° С.

Крупные стальные отливки, в которых часто встреча­ ется химическая неоднородность (скопление примесей се­ ры или фосфора), подвергают отжигу при температурах 1100—1150° С в течение 12—15 ч с целью выравнивания химического состава стали.

Время выдержки при температуре отжига складыва­ ется из времени, необходимого для полного. прогрева всей массы отливок, и времени, нужного для окончания структурных превращений.

Отжигу подвергается также часть литейных алюми­ ниевых и магниевых сплавов для повышения их проч­ ностных свойств.

Нормализация представляет собой операцию, при ко­ торой стальные отливки нагревают до температуры 860— 900е С, выдерживают при этой температуре для полного прогрева металла и охлаждают на воздухе.

Нормализации подвергают отливки из низкоуглеро­ дистых сталей марок 15Л и 20Л с целью устранения внутренних напряжений, повышения механических свойств и подготовки структуры для последующей тер­ мической обработки готовых деталей. Кроме того, нор­ мализацией можно исправить структуру стали, перегре­ той при полном отжиге.

Закалкой называют такую операцию, при которой стальные отливки нагревают до определенной темпера­ туры, выдерживают при этой температуре и затем быст­ ро охлаждают в воде или масле. . -

Основным назначением закалки является получение стали с большой твердостью, прочностью и износостой­ костью.

Закалке подвергают в основном отливки из легиро­ ванной стали. Режим закалки устанавливают в зависи­ мости от марки стали и формы отливки. Отливки прос-

той конфигурации из стали марки ЗОХГСЛ нагревают до температуры 840—860° С и охлаждают в воде, а фасон­ ные отливки сложной конфигурации во избежание обра­ зования трещин закаливают в масле.

Кроме обычной объемной закалки, когда деталь или отливка нагревается по всему объему, широкое приме­ нение находит поверхностная закалка при нагреве ТВЧ или ацетилено-кислородным пламенем при помощи спе­ циальной горелки.

При поверхностной закалке нагреваются и охлажда­ ются только поверхностные слои стали, изменяется струк­ тура этих слоев, а структура сердцевины остается не на­ гретой. В результате этого поверхность приобретает вы­ сокую твердость при сохранении вязкой и прочной серд-" цевины.

Температура нагрева при поверхностной закалке со­ ставляет 840—860° С для конструкционных литых сталей; средой охлаждения служит вода, подаваемая на нагре­ тую поверхность в виде спрейера или водяного душа.

Поверхностной закалке подвергаются стальные и чу­ гунные отливки, работающие на истирание и одновре­ менно испытывающие переменные нагрузки.

Отпуск. При закалке" в стали возникают большие внутренние напряжения, поэтому закаленная сталь име­ ет повышенную хрупкость и легко разрушается от уда­ ров. Для снятия внутренних напряжений и повышения вязкости закаленные отливки подвергают отпуску,- т. е. нагреву до 150—200° С и охлаждению на спокойном воз­ духе. Время нагрева 45—90 мин. Отпуск производится в специальных отпускных электропечах.

Старение. Стальные, чугунные и алюминиевые фасон­ ные отливки с течением времени изменяют свои разме­ ры, в результате постепенногоснятия внутренних литей­ ных напряжений. Такое самопроизвольное снятие внут­ ренних напряжений называют естественным старением. Однако процесс естественного старения весьма длителен

ииногда составляет больше года.

Впрактике литейного производства вместо естествен­ ного старения для сложных фасонных и массивных от­ ливок из серого чугуна, например блок-цилиндры авто­ мобильных двигателей, станин металлорежущих станков

идр., применяют искусственное старение. Оно проводит­ ся по следующему режиму: натрев отливок со скоростью 70—100 град/ч до температуры 500—550°С, выдержка

при этой температуре и медленное охлаждение до 200° С. Цикл старения для мелких фасонных отливок составляет 12—15 ч, для крупногабаритных станин до 82 ч.

Отливки, подвергаемые искусственному старению, со­ храняют стабильные или постоянные размеры, что осо­ бенно важно для точных машин и приборов.

6.Что понимается под отжигом, нормализацией и закалкой? Каково их назначение?

7.Перечислите шихтовые материалы, применяемые для выплав­ ки различных литейных сплавов.

8. Для каких целей применяется отпук и старение?

Г Л А В А V

ВЫБИВКА ОТЛИВОК ИЗ ФОРМ

ИСТЕРЖНЕЙ ИЗ ОТЛИВОК

§25. РЕЖИМЫ ВЫБИВКИ ОТЛИВОК ИЗ ФОРМ

Выбивка отливок производится для удаления отливок из песчаной формы, освобождения их от стержней, а так­ же отделения от отливок литников и прибылей.

Операция выбивки производится при повышенной температуре, в условиях запыленности и шума, создавае­ мого работой пневматических вибраторов, молотков, вы­ бивных решеток и других механизмов. С учетом этого в современных литейных цехах эти операции механизиру­ ются и автоматизируются. Преждевременная выбивка от­ ливок из форм приводит к браку, а также травмам рабо­ чих, так как неполностью затвердевшая отливка разру­ шается и из нее может вылиться жидкий металл. Режи­ мы охлаждения отливок в песчаной форме по практиче­ ским данным приведены в табл. 9.

ре 500—600° С (чугунные отливки можно выбивать при 600—700° С).

§26. ИНСТРУМЕНТ

ИПРИСПОСОБЛЕНИЯ ВЫБИВЩИКА

Для удобства захвата форм, опок и отливок при их транспортировании в литейных цехах применяют различ­ ные приспособления и инструменты: канатные и цепные

стропы, балансиры, скобы, клещевые захваты, крючки и др.

Канатные стропы (одноканатные и кольцевые) пред­ ставляют собой отрезки стальных проволочных канатов, концы которых снабжены крюками, серьгами й кольца­ ми. Они служат для ускорения и упрощения операций захватывания и освобождения груза вручную. Для пре­ дохранения канатных стропов от повреждения острыми кромками поднимаемых грузов используют деревянные прокладки .или наугольники.

Цепные стропы изготавливают из сварных короткозвеньевых цепей и снабжают кольцами, крюками и коу­ шами. Грузоподъемность цепей должна соответствовать массе поднимаемого груза. Все цепи должны иметь сви­ детельство завода-изготовителя об их испытании в соот­ ветствии с требованиями стандарта.

Балансиры применяются для кантовки опок, полу­ форм, форм и для транспортирования пустых опок с участка выбивки на участок формовки. На рис. 34 при­ ведена схема балансира с подвеской. В зависимости от

производственных условий балансиры могут быть раз­ личной конструкции, но обязательно рассчитаны на опре­ деленную грузоподъемность и должны иметь клеймо с указанием максимально допустимой нагрузки. Размеры коромысел (подвесок) зависят от размера опок.

Клещевые захваты применяют для подъема и переме­ щения штучных грузов — чугунных и стальных отливок. Клещи или клещевые захваты (рис. 35) работают по принципу самозатягивания под действием массы, поднимаего груза.

Крючки изготовляют из стальных прутьев различного диаметра и подвешивают на подвесные устройства транспортировочных конвейеров в цехах массового про­ изводства. На крючки навешиваются отливки после вы­ бивки их из опок для передачи на операцию очистки. На рис. 36 показан общий вид подвесного конвейера с под­ вешенными отливками.

Молотки и кувалды служат инструментом при отбив­ ке литников и выпоров на участке выбивки отливок.

низмами для подъема грузов массой 0,5—3 г на высоту до 10 м. Подъем осуществляется при помощи тяговой цепи, которая огибает нижний блок и ведущую звездоч­ ку, приводимую .во вращение от тягового колеса через червячную передачу. Тали имеют автоматические тормо­ за, препятствующие опусканию поднятого груза.

Тали, укрепляемые на небольших тележках, переме­ щающихся в горизонтальном положении по монорельсам,

вляется от электродвигателя, принято называть электро­ тельфером.

Механизм подъема в электротельферах приводится в движение от электродвигателя. Для пуска механизмов используют магнитные пускатели.

На рис. 37 приведена схема электротельфера. Груз поднимается при помощи стального каната ), который наматывается на барабан 2, укрепленный на тележке 3. Грузоподъемность электротельфера составляет обычно от 0,25 до 5 Г и более. Скорость подъема груза, подве­