Лекция 12. Литейное производство

Литые детали широко используются в машиностроении (до 50% от массы всех деталей), приборостроении (до 80% от массы всех деталей), тракторостроении (до 60% от массы всех деталей).

Литые детали имеют ряд достоинств:

- литьем можно получать простые и сложные детали;

- часто можно обойтись без механической обработки, следовательно потери металла минимальны.

Существует более 100 различных способов изготовления литейных форм и формирования отливок. Наиболее часто используют следующие способы литья:

- в песчано-глинистых формах (получают до 60% отливок);

- с применением самотвердеющих смесей;

- в кокилях;

- центробежное литье;

- литье под давлением.

Литейные производства в виде цехов или участков обычно входят в состав машиностроительных предприятий или существуют в виде самостоятельных предприятий.

Литейные материалы и их свойства

Для использования в литейном производстве металлы и сплавы должны обладать определенными технологическими свойствами:

1. высокой жидкотекучестью (жидкотекучесть – это способность металла хорошо заполнять литейную форму).

2. малой усадкой, (усадка – свойство расплава уменьшаться в объеме при затвердевании и охлаждении).

3. Незначительной ликвацией, (ликвация – неоднородность по химическому составу в различных частях отливки).

Более 72% отливок получают из чугуна. Такое широкое использование чугуна в литейном производстве определяется, в первую очередь, его хорошими литейными свойствами.

64% отливок получают из серого чугуна, 4% - из легированного, 3% - из ковкого и 1% - из высокопрочного. Чугуны отличаются формой заключенного в них графита.

Серый чугун содержит пластичный графит. Он жидкотекуч, имеет малую линейную усадку (около 1%). Жидкотекучесть его возрастает с увеличением содержания углерода, кремния, фосфора и падает с увеличением содержания серы. Особенно высока жидкотекучесть у чугунов, предназначенных для тонкого художественного литья. Содержание фосфора в таких чугунах сотавляет 1,0-1,2%. Отливки из серого чугуна хорошо обрабатываются на металлорежущих станках и в среднем в 1,5 раза дешевле стальных.

Литые стальные детали широко применяют во всех областях техники. Однако литейные свойства сталей значительно хуже, чем чугунов: жидкотекучесть примерно в два раза ниже, а усадка – примерно в два раза выше, чем у чугунов. Кроме того высока температура заливки, которая составляет 1550-1600⁰С.

Алюминиевые сплавы обладают высокой прочностью и хорошими литейными свойствами: жидкотекучи, имеют низкую температуру плавления, небольшую усадку. Их часто используют для получения сложных по форме отливок. Также большое распространение получили медные сплавы. Их применяют там, где нужна высокая износостойкость и коррозионная стойкость.

Основные этапы литейного производства

Литейный передел состоит из следующих процессов:

1. подготовка литейных материалов (шихты) и ее плавка;

2. изготовление форм и их сборка;

3. заливка и охлаждение металла;

4. освобождение (выбивка) отливок из форм;

5. очистка и в некоторых случаях термическая обработка изделий.