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 6

Температура плавлення — температура переходу сплаву з твердого кристалічного стана в рідке. Звичайно це температурний інтервал, ширина якого залежить від складу сплаву.

Ликвация — хімічна і структурна неоднорідність сплаву в різних частинах виливки. Ликвация може бути дендритной і зональної.

Дендритная ликвация є наслідком виборчого затвердіння сплаву і нестачі часу для вирівнювання хімічного складу кристалів шляхом дифузії в процесі затвердіння. Дендритная ликвация тим заметнее, чим більше швидкість затвердіння сплаву у формі. Така ликвация значною мірою усувається дифузійним отжигом виливків (при високих температурах і тривалих витримках).

Зональна ликвация відбувається в процесі затвердіння сплаву при охолодженні внаслідок розшарування сплаву ще в рідкому стані через різну щільність його компонентів. Виливок має різний хімічний склад у різних частинах і тем заметнее, чим повільне охолодження виливка.

Газонасыщение металу відбувається в період його плавки з палива, шихти і навколишнього середовища, а також із ливарної форми, що при заповненні її металом виділяє гази. Метал завжди містить гази (О2, N2, Н2), що розчиняються в ньому, створюючи з'єднання у виді нитридов, оксидів, гидридов, або знаходяться у вільному стані.

§ 2. ПЛАВИЛЬНІ АГРЕГАТИ І ПЛАВКА ЛИВАРНИХ СПЛАВІВ

У ливарних цехах застосовують різноманітні технологічні варіанти плавки і підготовки сплавів до заливання у форми. Використовують окремі агрегати (вагранки, електропічі, мартенівські печі), спарені — працюючі послідовно (вагранка-електропіч, вагранка-конвертер, електропіч-електропіч) і комбіновані (індукційно-дугові, індукційні з декількома діапазонами частот).

Від процесу плавки і використовуваних плавильних агрегатів із їхніми специфічними особливостями значною мірою залежить якість виливків, зв'язана з усадкою металу, його газонасыщенностью, температурою і точністю хімічного складу.

Вибір складу шихтових матеріалів визначається технологічними і фізико-хімічними властивостями сплавів, вимогами, запропонованими до виливків, і економічними розуміннями.

Плавку залізовуглецевих сплавів у ливарних цехах роблять в окремих (моно-процесс) або спарених (дуплекс-процес), а іноді й у строєних плавильних агрегатах (триплекс-процес), що працюють послідовно. Ливарні сталі звичайно плавлять в електричних (дугових і індукційних), мартенівських печах, іноді використовують дуплекс-процес: вагранка + бесемерівський конвертер. Сірі чавуни плавлять в електропічах (дугових і індукційних), у вагранках і дуплекс-процесом. Высокопрочные чавуни плавлять у вагранках з основною футеровкой або дуплекс-процесом: вагранка + + дугова електропіч з основною футеровкой. Ковкі чавуни плавлять у вагранках, індукційних (тигельних і канальных) електропічах і дуплекс-процесами: вагранка + дугова електропіч; вагранка + індукційна електропіч; вагранка + полум'яна відбивна пекти.

При виборі плавильних агрегатів і технології плавки враховують характер виробництва, структуру цеху, номенклатуру виливків, але завжди повинні бути задоволені основні вимоги: забезпечення виробництва достатньою кількістю рідкого металу; дотримання заданого хімічного складу сплаву у вузьких межах;

дотримання температурного режиму плавки.

Вагранка — найбільш поширений плавильний агрегат, застосовуваний у ливарних цехах для плавки сірого, высокопрочного і ковкого чавунів. Ва- гранки відрізняються відносною простотою конструкції, високою продуктивністю й економічністю. Вони опалюються коксом або коксом і природним газом або тільки природним газом. Одним із переваг вагранки перед іншими плавильними агрегатами, застосовуваними для плавки чавунів, є те, що вона може безупинно, без зупинки процесу плавки, видавати рідкий чавун протягом усієї зміни. Продуктивність вагранок досягає 50-100 т рідкого чавуна в годину. Процес плавки і конструкція вагранок постійно удосконалюються.