Поняття про ливарне виробництво. Кристалізація сплаву у ливарній формі і формування виливка. Ливарні сплави, їх плавка і заливання в ливарні форми. Виготовлення литих заготівель у разових формах, страница 5

Якість поверхні виливків залежить від властивостей ливарної форми і якості її поверхні, від температури металу, що заливається у форму, і способу заповнення форми металом.

Потік рідкого металу робить тепловий і механічний вплив на форму, розмиваючи і руйнуючи її у виді тріщин. Велике значення для якості і шорсткості поверхні виливків має спосіб підведення металу до порожнини форми. Струмлячи металу повинна вливатися у форму без ударів, плавно по касательной до поверхні. При механічній взаємодії металу з формою і руйнуванні її поверхні утвориться механічний пригар — нерівності на поверхні виливки в зв'язку з прониканням металу в пори і дрібні тріщини форми.

При хімічній взаємодії складових частин розплаву, наприклад закису заліза, із поверхнею форми утвориться хімічний пригар, що представляє собою просочений легкоплавкою сполукою (РеО-ЗЮз) шар формувальної суміші, що міцно з'єднується з виливком і залишається на її поверхні навіть після дробе-метной обчищення. Пригар і інші поверхневі дефекти псують не тільки товарний вид виливка, але й утрудняють їхню механічну обробку. З пригаром борються шляхом створення газового середовища між стінкою форми і металом, що перешкоджає окисленню (у суміш уводять мелене вугілля) або штучним окисленням поверхні виливка (уводять марганцовистую руду) для одержання легкоотделяет пригара.

ГЛАВА 13

ЛИВАРНІ СПЛАВИ, ЇХ ПЛАВКА І ЗАЛИВАННЯ В ЛИВАРНІ ФОРМИ

§ 1. ЛИВАРНІ СПЛАВИ І ЇХНІ ВЛАСТИВОСТІ

У промисловості найбільш широке застосування знаходять сплави на основі залоза, міді, алюмінію, магния, титана, цинку і свинцю. Приблизно 80 % виливків по масі виготовляють із чавуна, 15 % із сталі і 5 % із сплавів кольорових металів, серед яких найбільшу частку займають виливки зі сплавів на основі алюмінію.

До ливарних сплавів пред'являють багатогранні вимоги: їхній склад повинний бути таким, щоб забезпечувати у виливках задані фізичні, механічні і хімічні властивості; вони повинні бути технологичными, не дефіцитними і дешевими. Сплави, із яких виготовляють виливки, повинні мати високі ливарні властивості — це технологічні особливості сплавів, що визначають їхню придатність для одержання якісного виливка. Основні з них жидкотекучесть, усадка, схильність до ликвации, поглинання газів, температура плавлення, схильність до внутрішніх напруг і трещинообразованиюїв.

Ливарні властивості сплаву впливають на якість виливків. Такі дефекти виливків, як усадочні і газові раковини, пористість, гарячі і холодні тріщини, коробление, недоливи й інші з'являються в результаті великої газонасыщенности, підвищеної усадки і низкою жидкотекучести сплаву.

Жидкотекучесть — здатність металу заповнювати ливарну форму і відтворювати обриси її внутрішньої порожнини — оцінюється довжиною шляху, пройденого металом у стандартній пробі, показаної на мал.--13.1, а, б. Жидкотекучесть залежить від фізичних властивостей металу, його хімічного складу, температури, фізичних властивостей і стани форми. Збільшення утримування в чавунах вуглецю, кремнію, фосфору, а також підвищення температури приводить до підвищення жидкотекучести. Наявність тугоплавких оксидів (АОз), сульфидов (Мп5) і нитридов (А1М, ВИ) знижує жидкотекучесть за рахунок збільшення в'язкості розплаву.

Мал. 13.1. Технологічні проби для оцінки рідкотекучести сплавів:

а — спіральна проба: 1 — литниковая чаша; 2 верхній стрижень; 3 нижній стрижень із спіральною канавкою; б U-образна проба 1 — кокиль із вертикальним розніманням; 2 литниковая чаша; 3 робочий канал, що заповнюється металом

Добавки в розплав поверхнево-активних елементів (вісмуту, телуру й ін.), що знижують поверхневий натяг, приводять до підвищення жидкотекучести.

Заповнюваність ливарної форми рідким розплавом залежить від властивостей поверхні форми, її хімічної активності, смачиваемости, температури, від властивостей розплаву, конструкції литниковой системи і складності порожнини форми. Заповнюваність форми залежить також від інтервалу кристалізації сплаву, тобто від температури початку і кінця кристалізації. Цей інтервал для різних сплавів розрізнений і визначається відстанню від лінії ликвидуса до лінії солидуса на діаграмі железо- вуглець.