17.9. Плавка литейных сплавов и разливка

Плавку чугуна обычно производят в печах шахтного типа, называемых вагранками, в которых по мере опускания шихты происходит разложение известняка, расплавление металла и реакции окисления кремния и марганца и удаление их в шлак, а также удаление серы и фосфора. Готовый чугун и шлак поочередно каждые 1,5-2 часа выливается в копильник. Для производства качественных отливок из легированного чугуна его плавят в индукционных печах.

Плавку стали в зависимости от качества и назначения производят в мартеновских, электродуговых, индукционных и др. печах, в которых происходят те же процессы, что и при металлургическом производстве.

Плавку цветных металлов производят в электродуговых, индукционных и др. печах с учетом особенностей сплавов (магний взрывоопасен, медные и алюминиевые сплавы сильно окисляются и т.д.).

После плавки сплав разливается в ковши. Которые изготавливают из листовой стали толщиной 2-15мм емкостью от 10 кг до 50 т. Ковши емкостью до 300 кг футеруют толщиной 20-40 мм огнеупорной смесью: 75-80 % кварцевого песка, 20-25 % огнеупорной глины, 7-8 % воды. После футеровки ковши прокаливаются.

Температура заливки:

– чугуна зависит от толщины стенок отливки и составляет: для толщины до 4 мм – 1450-1360 ⁰С, для толщины более 150 мм – 1250-1180 ⁰С;

– стали зависит от химического состава и от толщины стенок отливки: для углеродистой стали при толщине 6-20 мм – 1500 ⁰С, 150-500 мм – 1400 ⁰С.

Температуры заливки для всех марок чугунов, сталей и цветных сплавов даны в справочных таблицах литейщика.

18. Основы обработки металлов давлением (омд)

18.1. Общие сведения

а) классификация методов обработки металлов давлением.

При обработке металлов давлением полуфабрикаты и изделия получают пластическим деформированием исходной заготовки без

снятия стружки.

В ОМД относят:

- прокатку;

- волочение;

- прессование;

- ковку;

- штамповку.

Прокатка - наиболее распространенный вид ОМД. Основные способы прокатки: продольная, поперечная, винтовая (рис. 18.1).

а б в

Рис. 18.1. Основные виды прокатки: а – продольная; б – поперечная; в – винтовая

При продольной прокатке заготовка под действием сил трения втягивается в зазор между валками, вращающимися в различных на­правлениях (рис. 18.1,а). Почти 90 % всего проката производится продольной прокаткой, в том числе весь листовой и профильный прокат, при по­перечной (рис. 18.1,б) и винтовой (рис. 18.1,в) прокатке заготовка деформируется валка­ми, вращающимися в одну сторону. Поперечную прокатку использу­ют для получения периодических профилей, а винтовую - для получе­ния пустотелых трубных заготовок.

Производство проката разделяют на две стадии: получение по­луфабриката (блюмы, слябы, заготовки) из слитка; получение готовых изделий из полуфабрикатов.

При прессовании металл выдавливается из замкнутой полости через отверстие, получая пруток или трубу с профилем, соответст­вующим сечению отверстия инструмента.

Рис. 18.2. Прессование

Рис. 18.3. Волочение

Волочение - протягивание заготовок через постепенно сужающееся отверстиеволоки. Волочение применяют в основном в холод­ном состоянии.

Волочением получают профили весьма точных размеров (до 2-го класса точности) и формы: тонкую проволоку (d= 5-10 мм), тонкостенные трубы, фасонные профили и др.

Кузнечный способ включает свободную ковку, горячую и хо­лодную штамповку.

При ковке металл между плоскими бойками свободно течет в стороны.

Рис. 18.4. Операции свободной ковки: а – осадка; б,в – высадки; г – протяжка; д – прошивка

При штамповке течение металла огра­ничено стенками рабочей полости штампа и происходит по заданным направлениям. Фор­ма и размеры штампа определяют конфигурацию изготовляемой по­ковки.

Рис. 18.5. Штамповка в открытом (а) и закрытом (б) штампах: 1 – верхняя половина штампа; 2 – нижняя половина штампа; 3 – конфигурация поковки; 4 – магазин; 5 – мостик

Цеха, в которых преобладает свободная ковка, называются куз­нечными цехами.

Цеха, в которых преобладает горячая штамповка, называются кузнечно-штамповочными цехами.

б) Назначение и классификация механического оборудования.

Прокатный стан - машина для обработки металлов давления на валках.

Оборудование кузнечных цехов: _ молоты (пневматические, фрикционные, паровоздушные), гидравлические прессы, кривошип­ные машины (коленчатые, кулачковые и др.), ротационные машины.