14

Пермский государственный технический университет

Кафедра «Сварочного производства и технологии конструкционных материалов»

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

д.т.н., профессор

_______________ Ю.Д. Щицын

_____ ______________ 20__ г

Лекция № 21

По дисциплине

Материаловедение и технология конструкционных материалов

Горно-нефтяной факультет

(для специальности ЭАПУ, ЭМ)

Тема: «Основы литейного производства»

(наименование темы лекции)

Кандидат технических наук, доцент

(фамилия и инициалы автора)

Долинов Д.Л.

Обсуждены

на заседании кафедры

  ________20 ___ г

Протокол №

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Приветствие, проверка наличия и готовности студентов к занятию, соблюдения порядка в аудитории. Обоснование актуальности и объявление темы, цели, учебных вопросов лекции, ее значимости для выбранной профессии Доведение литературы по материалу лекции.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Основы литейного производства.

2. Литье в разовые песчано-глинястые формы.

3. Специальные виды литья.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Доведение основных выводов по теме лекции и ее значение для будущей профессиональной деятельности. Доведение задания на самоподготовку, ответы на вопросы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Фетисов Г.П. и др. Материаловедение и технология металлов. – М.: «Высшая школа», 2001. – 638 с.

2. Солнцев Ю.П. и др. Материаловедение и технология конструкционных материалов. – М.: МИСиС, 1996. – 576 с.

3. Губарева Э.М. Основы технологических процессов получения изделий (заготовок) различными способами : учеб. Пособие. – Пермь, ПГТУ, 2007. – 214 с.

УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:

1. Наглядные пособия:

- Комплект слайдов по теме лекции, плакаты.

2. Технические средства обучения:

- Графопроектор.

3. Приложения:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

(при необходимости)

ТЕКСТ ЛЕКЦИИ

Первый учебный вопрос. Основы литейного производства.

Сущность получения заготовок литьем заключается в том, что детали (заготовки) получают заливкой жидкого металла в литейную форму, полость которой соответствует их размерам (с учетом усадки металла) и конфигурации. После кристаллизации металла литую деталь (отливку), удаляют из формы и отправляют в механический цех для последующей обработки.

Литьем можно получить отливки из различных сплавов, массой от нескольких граммов до сотен тонн, с толщиной стенки 0,5…500 мм и более, самой сложной формы.

Литейные свойства сплавов

Жидкотекучесть  способность жидкого металла полностью заполнять щелевидные полости литейной формы. Жидкотекучесть зависит от химического состава и температуры заливаемого в форму сплава. Фосфор, кремний и углерод улучшают ее, а сера ухудшает. Серый чугун содержит углерода больше, чем сталь и, поэтому обладает лучшей жидкотекучестью. Повышение температуры жидкого металла улучшает жидкотекучесть, тем более тонкостенную отливку можно получить, так как жидкотекучий металл легче заполняет очень узкие полости формы.

Усадка  уменьшение объема металла и линейных размеров отливки в процессе ее кристаллизации и охлаждения. Различают объемную и линейную усадки.

* Объемная усадка сопровождается уменьшением объема металла при кристаллизации, и поэтому может образоваться усадочная рыхлота или раковина, так как массивное сечение кристаллизуется последним и для него не хватит металла.

* Линейная усадка сопровождается уменьшением линейных размеров при охлаждении затвердевшей отливки. Стержни и формовочная смесь оказывают сопротивление линейной усадке металла. В результате возникают внутренние напряжения, которые могут привести к короблению и образованию трещин. Линейная усадка сплавов различна: для серого чугуна 1 %, для углеродистой стали 2 %, для цветных сплавов  1,3…1,8 %. Линейную усадку учитывают при изготовлении модели, увеличивая ее размеры на усадку сплава.

Ликвация  неоднородность химического состава сплава по сечению отливки. Неоднородность химического состава и структуры по сечению приводит к неоднородности механических свойств отливки в разных ее объемах. Для уменьшения ликвации увеличивают скорость охлаждения отливки.

Газопоглощение  способность литейных сплавов в жидком состоянии растворять газы. Их растворимость растет с перегревом расплава. В литейной форме газонасыщенный расплав охлаждается, понижается растворимость газов, оставшиеся в металле газы могут образовать в отливке газовые раковины.

Способы изготовления отливок

Существуют следующие способы изготовления отливок:

1) в песчано-глинистых формах с ручной и машинной формовкой; 2) в металлических формах (кокиль); 3) под давлением; 4) по выплавляемым моделям; 5) в оболочковых формах; 6) центробежным литьем; 7) вакуумным всасыванием и др.