3.2.3. Подвод металла на нескольких уровнях

Для отливок, имеющих значительную высоту, подвод металла сверху, подвод снизу и на половине высоты мало пригодны. При изготовлении таких отливок из черных сплавов рекомендуется подводить металл на несколь­ких уровнях по высоте. Для успешности этого способа весьма желательно, чтобы поступление металла на различных уровнях осуществлялось не одновремен­но, а последовательно снизу вверх. Подвод металла на нескольких уровнях (сту­пенчатый подвод) имеет следующие преимущества.

1. Металл, поступающий с верхних уровней, к концу заливки ­оказывается в верхних частях формы и имеет более высокую температуру, чем металл в нижних частях формы; за счет этого опасность получения усадочных рако­вин и усадочной рыхлости внизу отливки значительно меньше, чем при подводе только снизу. Кроме того, при таком способе питания отливки опасность глубокого проникновения усадочной раковины сверху вниз значительно меньше и можно обойтись прибылями меньших размеров. Этот способ обеспечивает более спокойное поступле­ние металла в форму, чем способ заливки сверху, он уменьшает возможность разбрызгивания и образования окисленных шариков (корольков).

2. Опасность образования корки меньше, чем при подводе только снизу, так как начинающие действовать на более высоких горизонтах питатели подают свежий горячий металл и тем способствуют расплавлению корки. Но опасность прижимания корки к противоположной месту подвода стенке сохраняет свою силу, поэтому при этом способе весьма нежелательно направление питателей перпендикулярно стенке формы.

3. Поступающий в форму металл не препятствует удалению газов вверх.

4. Опасность размывания и разрушения формы значительно меньше, чем при подводе сверху.

3.2.4. Общее заключение о выборе уровня подвода металла

Подвод металла только сверху желателен при изготовлении более массив­ных, толстостенных чугунных и стальных отливок, сравнительно простых по конфигурации, имеющих относительно небольшую высоту.

Минимальная толщина стенок, допускающая подвод сверху, для стальных отливок, по данным Ю. А. Нехендзи, составляет примерно 50 мм, для чугун­ных, согласно опыту автора, около 18–20 мм. Повышенная жидкотекучесть и высокий перегрев металла позволяют производить подвод сверху и при мень­шей толщине стенок.

Максимальная допустимая высота падения струи при подводе сверху зави­сит от состава и свойств металла, от свойств, применяемых формовочных сме­сей, от метода заливки («всырую» или «всухую»). В этом направлении нужны еще значительные исследования. Для чугунных отливок возможен подвод ме­талла сверху при большей высоте, чем для стальных.

При применении дождевых литников для чугунных отливок, как было ранее указано, допустимо падение струи с довольно значительной высоты. По опыту ав­тора [4], такой подвод металла сверху оказался успешным для отливки барабана высотой 1200 мм с толщиной стенки около 18 мм.

Подвод металла только снизу (сифоном) желателен для отливок тонкостен­ных, в особенности если они имеют сложную конфигурацию, выступающие час­ти формы и стержней. Такой подвод металла применяется при изготовлении тонкостенной стальной отливки опоры котла массой 1600 кг (преобладающая толщина стенок 18 мм). Металл из ковша с двумя стопорными отверстиями по­ступает в два стояка, из которых двумя питателями подводится снизу в полость формы.

Однако ввиду возможности образования корки на поверхности жидкого ме­талла подвод только снизу можно применять для отливок не очень большой вы­соты. Максимальная допустимая высота еще подлежит уточнению. Для сталь­ных отливок, по наблюдениям Ю. А. Нехендзи, образование корки имеет место при высоте подъема 300–400 мм. Чем выше температура и чем больше скорость подъема уровня жидкого металла, тем больше допустимая высота отливки при подводе металла только снизу.

Подвод металла на некоторой высоте снизу (на половине высоты) создает заполнение нижней части формы сверху, а верхней части снизу. Этот метод, об­легчающий изготовление формы, особенно подходит для отливок средних по толщине стенок, т. е. для отливок стальных, имеющих толщину стенок около 50 мм, и для чугунных при толщине стенок около 20 мм. Этот же способ успеш­но и широко используется и при других толщинах стенок, если отливка имеет не особенно большую высоту, а ее конфигурация и качество формы позволяют его применить. Однако для отливок большой высоты этот метод мало подходит.