95. Чугунное, стальное литье, литье цветных металлов

Чугун имеет высокие литейные, антикоррозионные и антифрикционные свойства, достаточно высокую прочность и невысокую стоимость. В машиностроении широко распространены чугуны всех четырех модификаций (серый, высокопрочный, ковкий и легированный).

Стальные отливки обладают более высокими прочностью и вязкостью, чем отливки из чугуна. Но по литейным свойствам сталь уступает чугуну (она имеет большую усадку, низкую жидкотекучесть и т.д.). Особое место по износостойкости занимает аустенитная высокомарганцовистая износостойкая сталь марки Г13Л. Она обладает настолько высокой износостойкостью, что почти не поддается обработке резанием, ее обычно применяют только в отливках.

Для изготовления фасонных отливок используют обе главные разновидности медных сплавов — латуни и бронзы. Для коррозионно-стойких деталей наиболее широко применяют латуни марок ЛА67-2Д ЛАЖ60-1-1- и ЛК80-3.

Литейными сплавами на основе алюминия являются сплавы его с кремнием и другими элементами, именуемые силуминами.

Широко применяют отливки из магниевых сплавов. Механические свойства магниевых сплавов значительно повышаются после термообработки.

Основными видами брака литья являются:

1) газовые, осадочные, шлаковые и песчаные раковины; 2) рыхлота и пористость; 3) недостаточное заполнение литейной формы металлом; 4) горячие и холодные трещины; 5) коробление; 6) несоответствие микроструктуры, химического состава, механических свойств металла отливок требованиям ГОСТов и технических условий.

Эти дефекты отливок выявляются различными методами контроля. Контроль размеров отливок позволяет своевременно предупредить массовый брак из-за износа или коробления модели и стержневых ящиков. Механические свойства и микроструктура контролируются испытаниями и исследованием отдельно изготовленных или отлитых совместно с заготовкой образцов.

Внутренние дефекты отливок выявляются методами радиографической или ультразвуковой дефектоскопии.

Отливки, которые по условию работы должны выдерживать повышенное давление жидкости или газа, подвергают гидравлическим или ревматическим испытаниям при давлениях, несколько превышающих рабочее давление.

Основными способами исправления дефектов отливок являются правка, заварка, пропитка.

96. Литье в кокиль, литье под давлением

Литье в кокиль и литье под давлением относятся к специальным видам литья. Отливки, получаемые этими методами, характеризуются повышенной точностью размеров, пониженной шероховатостью поверхности, уменьшением припусков на механическую обработку, возможностью получения деталей, не нуждающихся в механической обработке. При этом специальные виды литья дают возможность обойтись без многих побочных операций (таких, как приготовление земляной и стержневой смесей), без пыльной выбивки и пескоструйной очистки.

Литье в кокиль. Кокиль — это металлическая форма многократного использования, заливаемая жидким металлом. Отливки, получаемые в кокиле, отличаются большой точностью размеров и высокой чистотой поверхности. Кокиль изготавливается из чугуна, стали или алюминиевых сплавов.

Достоинство литья в кокиль заключается в первую очередь в возможности обеспечить высокую производительность литейного процесса. Кокильное литье легко механизировать и автоматизировать.

Распространение этого способа литья несколько ограничивается высокой стоимостью изготовления кокилей и сложностью получения тонкостенных отливок вследствие значительной теплопроводности кокилей и быстрой кристаллизации металла.

Для получения отливок с очень тонкими стенками (до 0,8 мм), повышенной чистотой поверхности, точностью размеров и высокого качества применяется литье под давлением. При этом способе литья металлическая пресс-форма соединяется литниковой системой с камерой прессования, в которой ходит поршень (рисунок а). Поршень энергично, с большой скоростью и силой давит на металл, который устремляется в пресс-форму и заполняет все его самые тонкие щели (рисунок б). Давление может достигать сотен или нескольких тысяч атмосфер.

Литье под давлением применяют в массовом производстве для получения отливок из цветных металлов и сплавов, реже чугуна и стали (рисунок в).