В сплавах различают два вида ликвации: дендритную и зональную.

Дендритная ликвация всегда имеет место в отливках, так как при затвердевании даже однородного сплава, дающего твердый раствор, происходит образование неоднородных по всему составу кристаллитов. Дендритная ликвация частично устраняется при термической обработке.

Зональная ликвация, т. е. неоднородность сплава в разных частях отливки, развивается тем сильнее, чем медленнее охлаждается отливка.

Зональная ликвация в период охлаждения сплава вызывается различными причинами:

1) перемещением твердых фаз под влиянием разницы в удельном весе (твердые кристаллы могут опускаться вниз или всплыть наверх);

2) перемещением жидкой фазы в процессе кристаллизации.

Кристаллы более тугоплавких чистых металлов располагаются у стенок формы, а легкоплавкие составляющие сплава сосредоточиваются в центре отливки или в верхней прибыльной части.

Перемещение жидкого сплава происходит под действием статического напора, атмосферного давления, давления газов, образующихся во время заливки металла, и давлений, развивающихся в отливке вследствие усадки.

На ликвацию оказывают значительное влияние химический состав сплава и скорость остывания отливки. Чем крупнее отливка, тем медленнее происходит охлаждение и тем больше развивается зональная ликвация. В тонкостенных отливках зональная ликвация развита меньше. При сочетании в литой конструкции тонких и толстых стенок ликваты концентрируются в толстых частях отливок. Поэтому при конструировании литых деталей необходимо изготовлять их с равномерной толщиной стенок или конструировать по принципу направленного затвердевания, чтобыотливка затвердевала снизу вверх.

Каждый металл имеет свою строго определенную температуру заливки:

Вес чугунных отливок в машиностроении составляет в среднем около 50% веса всех машин. Толщина стенок отливок колеблется в пределах от 2 до 500 мм и более, а вес—от 10₂ до 25,0 т. и выше.

Серый чугун является самым дешевым из литейных материалов. Механические свойства чугуна зависят от величины зерна основной металлической массы, от размера и характера распределения включений графита, а также от соотношения между общим, связанным и свободным углеродом.

Для плавки чугуна применяют несколько типов печей: вагранку, пламенные печи, тигельный горн и электропечи.

Вагранки являются основными плавильными агрегатами в чугунолитейных цехах. Пламенную печь применяют для плавки специальных чугунов при отливке прокатных валков. Тигельный горн применяют в небольших ремонтных литейных цехах. В электропечах выплавляют специальные легированные чугуны.

Особенности изготовления форм для чугунного литья

Чугун обладает хорошими литейными свойствами: хорошей жидкотекучестью, небольшой линейной усадкой (1 %) и более низкой, чем у стали и ковкого чугуна,

температурой плавления. Эти свойства чугуна учитываются при изготовлении формы.

К особенностям формовки относится расположение литниковой системы. В зависимости от конструкции отливки применяют литниковую систему с

подводом металла через один питатель, через несколько питателей, через сифонный литник, через дождевой литник, боковой литник, щелевидный и клиновой литники. При сложных и больших отливках, чтобы обеспечить равномерное заполнение формы и охлаждение отливки, применяют разветвленную литниковую систему.

Прибыли для чугунного литья применяют только для крупных толстостенных отливок.

Детали, к которым предъявляют повышенные требования в отношении прочности при растяжении, пластичности и ударной вязкости, изготовляют из стали. В машиностроительной промышленности применяют две группы сталей:

углеродистые стали с нормальным содержанием С, Si, Mn, P, S и специальные стали (с добавками Mn, Si, Ni, Cr, Си, V, W, Mo, Ti и Др.).

Для фасонных отливок в машиностроении наиболее широко применяют углеродистые стали, которые приведены в ГОСТ.

Марка углеродистой стали обозначается цифрой с буквой Л (15Л, 20Л и т. д.). Число показывает среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Марки углеродистой стали для фасонного литья делятся на три группы: сталь нормального качества, сталь повышенного качества и сталь особого качества.

Плавку стали для отливок производят в мартеновских печах, в малых конвертерах, в дуговых и высокочастотных электрических печах.

Схема устройства мартеновских и электроплавильной печей и способы плавки стали в них были рассмотрены в разделе «Производство стали». Кроме того, для плавки стали применяют еще малые кислые конвертеры (фиг. 65). В малых конвертерах, в отличие от большого конвертера, воздух подается не снизу, а сбоку, на поверхность ванны металла. Емкость конвертеров составляет от 1 до 3 т.

В них выплавляют главным образом углеродистые стали, но в отдельных случаях используют также и для плавки низколегированных и высокомарганцовистых конструкционных сталей.

Производство отливок из сплавов цветных металлов

Сплавы цветных металлов применяют для отливок, которые должны обладать одним или несколькими из следующих свойств: легкостью, прочностью, износоустойчивостью, стойкостью в кислотах и щелочах или в морской воде, высокой коррозионной стойкостью.

В машиностроении нашли наиболее широкое применение следующие сплавы цветных металлов: медные, алюминиевые и магниевые.

Из сплавов меди наиболее широко применяют бронзу (сплавы меди с оловом или другими металлами и небольшим количеством цинка) и латуни (сплавы меди с большим количеством цинка и другими металлами).

Для плавки медных сплавов применяют несколько типов плавильных печей: тигельные, пламенные, электрические — дуговые и индукционные.

Стационарные тигельные печи (горны) применяют при плавке небольших количеств металла. Металл находится в закрытом графитовом тигле; топливом служит мазут или газ.

Дуговую электроплавильную печь применяют для плавки бронз и латуней. Металл расплавляется при помощи электрической дуги, возникающей между двумя графитовыми электродами в рабочем пространстве печи. После расплавления шихты печь покачивают, что способствует перемешиванию металла и ускорению плавки.

Медные сплавы отличаются значительной усадкой и сравнительно легко окисляются с образованием на поверхности пленки окислов. Поэтому во избежание спаев и неслитин должно быть обеспечено плавное заполнение и хорошее питание отливок. При литье деталей из медных сплавов (бронзы, латуни) часто в форме располагают большое количество отливок, соединенных питателями с одним стояком.

Применяют различный подвод питателей (снизу, сверху и сбоку) для отливок из оловянистой бронзы и латуни. Для алюминиевой бронзы подводят металл в нижнюю часть отливки с учетом сильной окисляемости и увеличенной усадки этого сплава. Практикуют также устройство зигзагообразного или ступенчатого стояка для более плавной заливки металла.

Для улучшения питания на отливке устанавливают массивные прибыли и питающие выпоры и подвод металла осуществляют в массивную часть отливки.

Чистый алюминий не применяют для изготовления литых машиностроительных деталей. В машиностроении и других отраслях народного хозяйства алюминий находит широкое применение в виде сплавов с некоторыми металлами.

Механические свойства алюминиевых сплавов изменяются в зависимости от химического состава сплава, методов литья и термической обработки отливок.

По ГОСТ алюминиевые сплавы имеют следующие обозначения:АЛ-1, АЛ-2, АЛ-13, эти сплавы применяют для изготовления поршней, головок двигателей, шатунов, деталей приборов и др.

Все применяемые в промышленности алюминиевые сплавы можно разделить по химическому составу на пять групп: алюминий — кремний, алюминий — магний, алюминий — медь, алюминий — цинк и сложные алюминиевые сплавы.

Сплавы алюминия с медью и добавками значительно уступают по своим литейным свойствам сплавам Al + Si. Они обладают меньшей жидкотекучестью и меньшей склонностью к образованию трещин. Увеличение содержания меди в сплавах улучшает их жидкотекучесть и повышает жаропрочность, но одновременно возрастает их хрупкость. Присутствие магния понижает пластичность сплавов и увеличивает хрупкость.

Сплавы алюминия с цинком и добавками других металлов мало применяются в литейной практике вследствие пониженной коррозионной стойкости и низких литейных и технологических свойств.

Формы для заливки индивидуального и мелкосерийного алюминиевого литья изготовляют из формовочных смесей. В массовом производстве литье алюминиевых сплавов производят в большинстве случаев в металлические формы.

Формовочные и стержневые смеси для алюминиевых сплавов должны обладать хорошей податливостью. В формовочную смесь добавляют связующие добавки: глину, сульфитный щелок и т. д. Влажность смеси должна составлять 5—7%.

Из алюминиевых сплавов получают отливки как простой, так и сложной конфигурации, со стенками толщиной от 2,5 мм и выше. Сложность конфигурации отливок требует более сложной литниковой системы. Применяют литниковые системы с сифонным подводом металла, через вертикальные щелевидные литники и заливку сверху через коллектор.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: