2. Литье под регулируемым давлением

Главной особенностью этого технологического варианта является обеспечение заполнения литейной формы расплавленным металлом с заранее заданной скоростью. Форма заполняется металлом снизу. Подъём металла происходит под действием разности давлений газа (воздуха), создаваемой либо вакуумом над формой, либо избыточным давлением на поверхность металла в тигле.

Использование таких установок позволяет изменять продолжительность заполнения отдельных участков формы отливок сложной конфигурации с переменной толщиной стенки с целью управления процессом теплообмена между металлом и формовочной смесью, добиваясь рациональной последовательности затвердевания отдельных частей отливки. Сохранение давления газа над формой в процессе кристаллизации металла уменьшает усадочную пористость в отливках - в результате увеличивается их плотность и улучшаются механические свойства.

2. Центробежное литье

Центробежное литье - это способ изготовления отливок, при котором заполнение формы расплавом и его затвердевание происходят в поле действия центробежных сил. Существует два варианта центробежного литья: а) форма вращается вокруг горизонтальной оси: б) форма вращается вокруг вертикальной оси. В первом случае получаются тела вращения малой и большой протяженности, во втором - отливки - тела вращения малой протяженности и фасонные.

Наиболее распространен способ литья во вращающиеся металлические формы с горизонтальной осью вращения. По этому способу (рис. 6.33) отливка формируется со свободной поверхностью в поле центробежных сил, а формообразующей поверхностью служит внутренняя поверхность изложницы.

Р асплав из ковша 3 заливают во вращающуюся форму 5 через заливочный желоб 2. Расплав растекается по внутренней поверхности формы, образуя под действием центробежных сил пустотелый цилиндр 1. После затвердевания металла и остановки вращения отливка 4 извлекается из формы. В этом варианте потери металла практически отсутствуют (нет литников).

При вращении формы вокруг вертикальной

Рис. 6.33. Схема получения отливки оси (рис. 6.34) расплав 1 заливают в форму 2, укреп-

при вращении формы вокруг ленную на шпинделе 3, приводимом во вращение

горизнтальной оси электрогателем 4. Расплав 5 под действием центро-

бежных сил отбрасывается к стенкам формы 2 и затвердевает. После этого машину останавливают и извлекают отливку 6.

О тливки с внутренней поверхностью сложной конфигурации получают с использованием стержней (рис. 6.35, а) в формах с вертикальной осью вращения. Так отливают венцы зубчатых колес. Расплав из ковша через заливочное отверстие и стояк 1 попадает в центральную полость 2 формы, выполненную стержнями 3 и 4. Затем через щелевые питатели расплав поступает (под действием центробежных сил) в полость формы. Избыток расплава 5 (сверх массы отливки) в центральной полости формы служит прибылью и питает отливки при затвердевании. Мелкие фасонные отливки изготовляют по варианту (рис. 6.35, б), в котором применяют, например, песчаную форму. Части формы 1 и 2 устанавливают на вращающийся стол. При необходимости используют стержни 4. Рабочие полости 3 должны располагаться симметрично оси вращения для Рис. 6.34. Схема получения

обеспечения балансировки формы. Расплав заливают через отливки при вращении формы центральный стояк, из которого по радиальным каналам он вокруг вертикальной оси

попадает в формы. При центробежном литье можно исполь-

зовать песчаные, металлические, оболочковые по выплавляемым моделям, керамические, комбинированные формы.

Рис.6.35. Схема получения фасонных отливок центробежным способом

Главная технологическая особенность центробежного литья состоит в том, что металл в формах кристаллизуется под давлением, величина которого определяется радиусом вращения и частотой вращения формы. Изменяя эти величины, можно создать усилия во много раз превосходящие силу тяжести.

* В отличие от дальнего порядка в твердых кристаллах, где частицы в узлах решетки, расположенные на одной прямой, находятся на одинаковом удалении друг от друга на протяжении тысяч межатомных расстояний.

*^* При очень высокой скорости охлаждения (около 10⁶ К/с) некоторые металлы и сплавы способны образовывать микрокристаллическую структуру и даже «металлические стекла» - металл без кристаллов.

* Кроме скольжения деформация металлов в некоторых случаях может идти путем «двойникования».

* Месторождение - участок земной коры, содержащий горные породы с повы­шенной концентрацией данного металла.

* Эта формула используется для расчета среднего времени обработки материала во многих других непрерывных процессах: измельчения руды в шаровых мельницах, смешивания и окомкования агломерационных шихт во вращающихся барабанах, формирования окатышей на тарельчатых грануляторах, обжига руд в печах ТСС, выщелачивания руды в химических реакторах и др.

* Коэффициент распределения серы L_s = (S):[S] - зависит только от температуры и основности шлака.

* Реакции горения углерода являются практически завершенными.

* В России и других странах ведутся работы по созданию непрерывных сталеплавильных процессов.

* Поскольку при движении через слой чугуна кислород дутья расходуется практически полностью, то конечным продуктом реакции является СО (а не СО₂).

* Деванадация - извлечение ванадия из жидкого чугуна, как правило, продувкой его газообразным кислородом.

* Промышленных месторождений криолита мало, поэтому его получают обычно искусственным путем.

* Из двух возможных оксидов SO₂ и SO₃ при окислении серы и сернистых соединений образуется преимущественно SO₂, реакция образования которого идет с меньшим экзотермическим эффектом.

* Под пластической деформацией понимают такую, которая не исчезает после снятия вызвавшей её нагрузки (см. 3.7.3).

* Машины непрерывного литья заготовок (см. 5.1.4.7).

* Флокены – дефекты стальных изделий – микротрещины, образующиеся в результате выделения растворённого в стали водорода.

* Напоминаем (см. 3.5), что объем закристаллизовавшихся металлов на 3 – 6% меньше объема расплавленных.

* Своё название «серый» чугун получил потому, что из-за многочисленных мелких выделений чёрного графита чугун в изломе имеет серый цвет. При быстром охлаждении получается «белый» чугун, в нём углерод находится в виде Fe₃C.

3