| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
|
20. Виробництво виливків зі сталі
§ 38. Вуглецеві та леговані сталі
Виливки виготовляються з конструкційних сталей (вуглецевих і легованих), інструментальних і легованих зі спеціальними властивостями.
Найбільше застосування в машинобудуванні мають вуглецеві сталі з вмістом вуглецю 0,15 - 0,55%. Для виробництва виливків застосовуються наступні марки вуглецевих сталей: 15Л, 20Л, 25Л, З0Л, 35Л, 40Л, 45Л, 50Л, 55Л; літера Л означає, що сталь призначена для виготовлення фасонних виливків, а цифри - вміст вуглецю в сотих частках відсотка. З підвищенням вмісту вуглецю збільшується міцність, плинність, твердість сталі та знижується її пластичність.
Сталь 15Л застосовують для виливків в електропромисловості (корпуси електродвигунів, кріпильні деталі та ін); в автотракторної промисловості; для виливків, що піддаються цементації (зубчасті колеса, кулачки і ін).
Сталь 25Л використовується для виготовлення виливків рам, центрів, коліс, арматури та ін.
Сталь 35Л - для виготовлення зубчастих коліс, роторів, втулок, маточин коліс, кронштейнів та ін;
Сталь 45Л - для виливків зубчастих коліс, шнеків, бігунів, редукторів та ін.
Сталь 55Л - для литого інструменту (ріжучого, вимірювального та ін).
Сталі із спеціальними властивостями містять різні легуючі елементи: хром, нікель, молібден, титан, цирконій і ін
Для деталей, що володіють жароміцністю, при високих температурах, використовують сталі марок Х18Н9ТЛ, Х9С2Л та ін.
Високий опір зносу при абразивному і ударному впливі мають сталі марок Г13Л, Х28Л. Великий зносостійкістю відрізняється заэвтектоидная графитизированная сталь, що містить 1,5 - 1,8%, 0,9 - 1,4% Si, в якій поєднуються властивості сталі і чавуну.
§ 39. Плавильні печі для виробництва сталевих виливків
Для плавки сталі застосовують конвертори з боковим дуттям, мартенівські і електричні печі. Процес плавки стали докладно викладено в розд. III. В даний час для плавки сталі застосовують переважно дугові печі і рідше індукційні без сталевого сердечника; найбільше поширення мають невеликі печі ємністю до 10 т.
§ 40. Особливості виготовлення форм
Заливка форм для сталевих виливків проводиться при температурі 1440 - 1600° С і тому формувальні і стрижневі суміші повинні володіти великою противопригарностью і газопроникність. Крім цього суміші повинні мати високу податливість, так як сталь має підвищену в порівнянні з чавуном і деякими іншими сплавами ливарну і об'ємну усадку.
Суміші готують з різних вогнетривких матеріалів кварцового піску з високим вмістом кремнезему, вогнетривкої глини, хромистого залізняка та ін.
Для зменшення ливарних напружень, що виникають в литві в процесі охолодження, збільшують податливість форми і стрижнів. З цією метою у всіх частинах форми, як, наприклад, у виступаючих частинах - болванках, а також і стрижнях влаштовують коксові прошарку.Каркаси великих стрижнів повинні бути розташовані на відстані не менше 50 - 60 мм від поверхні стрижня.
Поверхні сухих форм та стрижнів покриваються вогнетривкими фарбами, основними складовими яких є пилоподібний кварц (маршалит) і цирконієвий пісок.
Зазвичай на верхніх і масивних частинах виливків встановлюють прибутку - резервуари рідкого сплаву, живлячої виливки при їх затвердінні і восполняющего скорочення їх обсягу. При цьому розміри і розташування прибутків повинні бути такими, щоб метал у прибутках затвердевал після затвердіння металу в потовщених місцях виливки; крім того, в прибутках повинні утворюватися усадочні раковини.Найбільш ефективними є прибутку сферичної форми, так як вони мають найменшу зовнішню поверхню при певному обсязі і тому менше охолоджуються в порівнянні з циліндричними і прямокутними.
Різні конструкції прибутків сталевих виливків наведено на рис. 111.28. Прибуток (відкрита) рис. 111.28,а, як мало економічна (має великі розміри) застосовується в даний час досить рідко в серійному виробництві. Все більшого поширення набувають економічні сферичні прибутку, порожнини яких повітря проходить через трубку (рис. 111.28,б), а також прибутку, у яких підвищений тиск створюється за рахунок розкладання газотворного речовини (наприклад, крейди), що знаходиться в патроні (рис. 111.28,в), або прибутку, в які подається стиснене повітря (рис. 111. 28, м).
Для полегшення видалення прибутку 1 (рис. 111.28,д) застосовується діафрагма 2 - пластинка з вогнетривкого матеріалу; у цьому випадку досить легкого удару по прибутку, щоб вона відламалася. Іноді для місцевого охолодження масивної частини виливки і переміщення усадкової раковини в протилежну сторону (наприклад, у верхню прибуток) додатково до прибутку 1 з діафрагмою 2 встановлюється металевий холодильник 3 (рис. 111.28,е). Такі холодильники можуть бути виготовлені не тільки з металу, а й з інших теплопровідних матеріалів.
Для виготовлення сталевого і кольорового лиття отримали поширення прибутку з теплоізоляційними і екзотермічними оболонками (рис.111.28,ж) у вигляді втулок або склянок. Теплоізолюючі оболонки сповільнюють охолодження прибутку і сприяють кращому харчуванню виливки рідким сплавом з прибутку. Екзотермічні оболонки ще в більшій мірі покращують роботу прибутку, так як при заливці рідкого сплаву у форму відбувається горіння терміту (суміш порошку алюмінію з залізної окалиною) і виділяється значна кількість теплоти, сильно розігріваючою сплав прибутку.Склад теплоізолюючої перлітною суміші (у вагу. %): спучений перлітовий пісок - 81; каолін (глина) - 19; понад 100% - рідке скло (модуль 2,0 - 2,3; вага 1,48 - 1,52) - 0,40. Склад екзотермічної суміші (у вагу. %): алюмінієвий порошок - 22; залізна окалина - 54,5; селітра 2; коксова дрібниця - 7; коксова зола - 7; рідке скло 7,5. Застосування таких прибутків значно збільшує вихід придатного металу.
Литниковая система повинна забезпечувати спокійне заповнення форми, спрямоване затвердіння сплаву знизу вгору і не перешкоджати його усадки. Деякі конструкції ливникових систем для сталевого лиття наведено на рис. 111.29.
Для виготовлення складних виливків середньої та великої ваги застосовують сифонну або багатоярусну ливникову систему, де ливникові канали розташовані в керамічних трубках (рис. 111.30).
§ 41. Термічна обробка виливків зі сталі
Виливки зі сталі до термічної обробки мають значні внутрішні напруги, а в товстих перетинах грубозернисту будову і низькі механічні властивості.
Для зняття внутрішніх напруг, отримання дрібнозернистої структури та поліпшення механічних властивостей виливки піддають відпалу або нормалізації. В залежності від вмісту вуглецю і товщини стінки виливка нагрівають зі швидкістю 60 - 100° С в годину до 800 - 900° С, потім їх витримують при такій температурі з розрахунку близько 1 год на кожні 35 - 50 мм товщини стінки виливка, охолоджують в печі до 450 - 500° С і після цього на повітрі.
Для виливків з низько - і середньолегованих сталей також застосовується відпал або нормалізація. У тих випадках, коли необхідно мати виливки з високими механічними властивостями, застосовуються попередній відпал і гартування з відпуском. Закаливающей середовищем в цьому випадку частіше є масло, рідше вода. Температура відпустки встановлюється залежно від складу стали і необхідних властивостей.
Виливки, що піддаються термічній обробці, необхідно очистити від основної маси суміші (формувальної та стрижневої). Тонкостінні і складної форми виливки в процесі нагрівання не повинні перебувати під важкими виливками. Між виливками повинен бути вільний прохід для гарячих газів, а нижні виливки слід розташовувати на підставках. Виливки мають бути згруповані за їх хімічним складом, що дозволяє застосовувати загальний режим термічної обробки.
|
| Категорія: Технологія металів | Додав: 25.09.2016
|
| Переглядів: 1761
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
