Варіант 28

а) Ковкий чугун является конструкционным материалом, используемым для изготовления мелких тонкостенных отливок для сельскохозяйственных машин, автомобилей, тракторов, деталей массового производства. Благодаря компактной форме графита чугун отличается высокими механическими свойствами и пластичностью, занимая в этом отношении промежуточное положение между серым чугуном и сталью.

Перлитный ковкий чугун обладает высокой прочностью и средней пластичностью, хорошими антифрикционными свойствами и высокой износостойкостью, которая значительно повышается при легировании.

Основной особенностью технологии является изготовление отливок из белого чугуна без включений пластинчатого графита, который ухудшает механические свойства. Увеличение толщины стенок и массы отливки значительно затрудняет получение чисто белого излома, поэтому область применения ковкого чугуна ограничивается тонкостенными отливками массой в несколько десятков килограммов.

б) Изготовлять стальные отливки более сложно и трудоемко, чем отливки из серого чугуна. Специфические условия сталелитейного производства обусловлены способами выплавки и литейными свойствами стали.

Жидкотекучесть углеродистой стали в среднем в два раза меньше жидкотекучести серых чугунов. Пределы доступного регулирования жидкотекучести более узки, и проводить это регулирование сложно. Низкая жидкотекучесть стали объясняется относительно высокими вязкостью и поверхностным натяжением при температурах разливки, а также значительно меньшим перегревом.

На жидкотекучесть отрицательно влияют тугоплавкие неметаллические включения, попавшие в сталь в период выплавки, а особенно раскисления.

Истинная жидкотекучесть понижается с увеличением содержания углерода, так как перегрев над температурой ликвидуса уменьшается и жидкотекучесть все больше определяется состоянием сплава в интервале кристаллизации.

Варіант 29

а) Конструкция литниковой системы определяется конфигурацией и массой отливки, рациональным местом подвода металла.

В зависимости от конфигурации отливки, ее назначения и ответственности металл подводится: В толстые стенки для создания направленного затвердевания, обеспечивающего получение плотной отливки; рассредоточено через большое число литников, чтобы добиться равномерного охлаждения частей отливки и, следовательно, меньших напряжений, что целесообразно при изготовлении тонкостенных протяженных отливок; к тонким частям, чтобы по возможности выравнять скорости охлаждения частей отливки, склонных к образованию трещин. Для питания массивных частей целесообразно использовать прибыли, работающие под избыточным давлением газа или воздуха.

Усадка стали в жидком состоянии и в период кристаллизации, если не принимать специальных мер, вызывает образование усадочных раковин и пористости. Получение плотных отливок обеспечивается установкой прибылей и созданием направленного, последовательного затвердевания.

б) Линейная усадка коррозионно-стойких жаростойких и жаропрочных сталей изменяется в широких пределах в зависимости от их структуры. Максимальную усадку имеют стали аустенитного класса, а минимальную – стали мартенситного класса. Низкая теплопроводность, крупнозернистая структура, недостаточная пластичность и прочность при высоких температурах вызывают повышенную склонность сталей, высоколегированных хромом и никелем, к образованию горячих трещин, поэтому литейная форма должна обладать максимально достижимой податливостью. Хромистые стали почти всех классов (по структуре) склонны к образованию холодных трещин. Причиной этого является повышенная хрупкость из-за наличия карбидов. Значительно меньше опасность образования холодных трещин в хромосодержащих сталях аустенитного класса из-за низкого предела упругости и сравнительно хорошей пластичности. Многие отливки подвергают различным видам термической обработки, режим которых определяется химическим составом стали и назначением отливки.