9. Литейные сплавы. Литейные свойства металлов и сплавов.

Литейные сплавы. В литейном производстве применяют серый чугун из которого в России делают около 75% отлива (по массе) из стали около 20% отлива и только 5% отливок изготавливают из сплавов на основе цветного металла бронзовые, Алюминиевые, Магниевые, Никелевые, цинковые. Металлы и сплавы используемые для отливки должны иметь определенный вид.

1) Их состав должен обеспечивать эксплуатационные свойства

2) Хорошие литейные свойства

3) Структура и свойства должны оставаться неизменными в течении всего срока использования отлива

4) Должна обеспечиваться взаимная совместимость отлива из разных сплавов то есть один сплав не должен ухудшать свойство другого

5) Отходы из приготовления отлива должны быть минимальными

Удовлетворить все этим требованиям очень сложно, а иногда это не возможно поэтому при выборе сплавов для тех или иных изделий руководствуют одним или группой требований имеющие для данного случая второстепенное значение в любом случае необходимо выбрать сплавы обеспечивающие эксплуатацию состоящая из дешевых и требующие наименьших трудовых затрат.

Литейные свойства.

Жидкотекучесть - способность расплавленного металла течь по каналам литейной формы, заполнять ее полости и четко воспроизводить контуры отливки. При высокой жидкотекучести литейные сплавы заполняют все элементы литейной формы, при низкой - полость формы заполняется частично, в узких сечениях образуются недоливы. Жидкотекучесть сплавов определяют по специальным пробам (спиральным или прутковым), отливаемым в различных формах. Жидкотекучесть оценивается длиной полученной спирали или прутка в миллиметрах.

Усадка - свойство металлов и сплавов уменьшать объем при охлаждении в расплавленном состоянии, в процессе затвердевания и в затвердевшем состоянии при охлаждении до температуры окружающей среды. Изменение объема отливки зависит от химического состава сплава, температуры заливки, конфигурации отливки и других факторов. Различают объемную и линейную усадки, выражаемые в процентах.

В результате объемной усадки появляются усадочные раковины и усадочная пористость в массивных частях отливки. Для предупреждения образования усадочных раковин устанавливают прибыли - дополнительные резервы с расплавленным металлом и холодильники.

Ликвация возникает в результате того, что сплавы, в отличие от чистых металлов, кристаллизуются не при одной температуре, а в интервале температур. При этом состав кристаллов, образ, в начале затвердевания, может существенно, отличаться от состава последних порций кристаллизации маточного раствора. Чем шире температурный интервал кристаллизации сплава, тем большее развитие получает ликвация, причем наиболее, склонность к ней проявляют те компоненты сплава, которые наиболее, сильно влияют на ширину интервала кристаллизации.

10. Литье в оболочковые формы.

Сущность литья в оболочковые формы заключается в изготовлении отливок путем заливки расплавленного металла в разовую тонкостенную разъемную литейную фор­му. Она изготавливается из песчано-смоляной смеси с термореактивным связующим по металлической нагреваемой модельной оснастке, с последующим затвердеванием залитого расплава, охлаждением отливки в форме и выбивкой ее из формы. Отличительными особенностями спо­соба являются малая интенсивность теп­лообмена между отливкой и формой; ис­пользование песчано-смоляной смеси с высокой подвижностью для получения четкого отпечатка модели; использование термореактивных смол в качестве свя­зующих для получения тонкостенных форм с высокой прочностью и повышен­ной размерной точностью полости формы; использование мелкозернистого огне­упорного материала (кварцевого песка) для получения поверхностного слоя отли­вок с малой шероховатостью. Оболочковые формы (разъемные, тон­костенные) изготовляют следующим обра­зом: металлическую модельную плиту 1, нагретую до температуры 200 ... 250 °С, закрепляют на опрокидывающем бункере 2 (рис. 4.28, а) с формовочной смесью 3 и поворачивают его на 180° (рис. 4.28, б).

Формовочная смесь, состоящая из мелко­зернистого кварцевого песка (93 ... 96%) к термоактивной смолы ПК-104 (4 ... 7 %), насыпается на модельную плиту и выдер­живается 10 ... 30с. От теплоты модельной плиты термоактивная смола в погра­ничном слое переходит в жидкое состоя­ние, склеивает песчинки с образованием песчано-смоляной оболочки 4 толщиной 5 ... 20 мм. Бункер возвращается в исходное положение (рис. 4.28, в), излишки формо­вочной смеси ссыпаются на дно бункера, а модельная плита с полутвердой оболочкой 4 снимается с бункера и нагревается в пе­чи при температуре 300 ... 350 °С в тече­ние 1 ... 1,5 мин, при этом термоактивная смола переходит в твердое необратимое состояние. Твердая оболочка снимается с модели специальными толкателями 5 (рис. 4.28, г). Аналогично изготовляют и вторую полуформу. Готовые оболочковые полуформы склеивают быстротвердеющим клеем на специальных прессах, установив в них литейные стержни, или скрепляют скобами. Кроме оболочковых форм, этим способом изготовляют обо­лочковые стержни, используя нагревае­мые стержневые ящики. Оболочковые формы и стержни изготовляют на одно- и многопозиционных автоматических ма­шинах и автоматических линиях. Заливка форм производится в верти­кальном или горизонтальном положении. Выбивку отливок осуществляют на специальных выбивных или вибрационных установках. При очистке отливок удаляют заусенцы, зачищают на шлифовальных кругах места подвода питателей и подвергают дробеструйной обработке. Литье в оболочковые формы обеспечи­вает точность отливок. Повышенная точность формы позволяет в 2 раза снизить припуски на механическую обработку отливок. В оболочковых формах изготовляют отливки с толщиной стенки 3 ... 15 мм и массой 0,25 ... 100 кг для автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин из чугуна, углеродистых сталей, сплавов цветных металлов.