Литейные металлические сплавы

Литейные напряжения в отливках, вызванные этими явлениями, могут привести к образованию горячих и холодных трещин, короблению отливки.

Ликвация. При затвердевании сплава, залитого в форму, на протяжении всего времени его остывания происходит процесс выравнивания химического состава по всему сечению отливки. Однако этот процесс протекает медленно, вследствие чего в отдельных частях от

ливки, а также в отдельных зернах сплава, наблюдается химическая неоднородность, называемая ликвацией. Обычно ликвация обусловливается тем', что отдельные составляющие сплава, имеющие неодинаковую плотность и различные температуры затвердевания, отделяются от основной массы сплава как в жидком состоянии, так и при его затвердевании.

Ликвация уменьшается при понижении температуры и скорости заливки, а также при ускорении затвердевания отливки. Наибольшей склонностью к ликвации отличаются сплавы с большим содержанием свинца.

Строение (структура) сплавов. Наилучшие свойства имеют сплавы в том случае, когда их структура получается мелкокристаллической и без промежуточных пленок, ослабляющих связь между отдельными кристаллами (или группами кристаллов). Обычно в литейных сплавах рассматриваются не отдельные кристаллы, которые очень малы, а группы кристаллов, образующие кристаллиты или зерна.

Уменьшение размеров зерен сплава достигается понижением температуры и скорости заливки и в особенности увеличением скорости охлаждения при затвердевании отливки. Для того чтобы придать сплаву мелкозернистую структуру, в него вводят особые добавки — модификаторы.

Механические свойства стали 25Л

Прочность на растяжение: ;

Предел текучести: ;

Относительное удлинение 20%;

НВ= 143;у=58%.

Сталь 25Л имеет небольшое количество углерода и из-за этого высокую температуру плавления, для того, чтобы процесс заливки происходил нормально, сталь нужно нагреть до температуры примерно 1560° С.

Химический состав стали 25Л

Сталь 25Л имеет ферритно-перлитную структуру.

Влияние примесей на свойства стали

Марганец вводится в сталь для раскисления и остаётся в ней в количестве 0,3 .0,8%. Мn уменьшает вредное влияние кислорода и серы.

Кремний - полезная примесь, вводится в сталь в качестве активного раскислителя в количестве до 0,4%.

Сера – вредная примесь, вызывает красноломкость стали, в стали она находится в виде сульфидов FeS, которые образуют с железом эвтектику, отличающуюся низкой температурой плавления и располагающуюся по границам зёрен, при горячей деформации границы зерен оплавляются и сталь хрупко разрушается. От красноломкости предохраняет марганец, который связывает серу в сульфиды MnS исключающие образование легкоплавкой эвтектики. Положительное влияние серы проявляется лишь в улучшении обрабатываемости резанием.

Фосфор – вредная примесь. Он растворяется в феррите, упрочняет его, но снижает вязкость при пониженных температурах, т.е. вызывает хладноломкость.

Технологическая часть

Последовательность изготовления отливки:

1. Разработка технологического процесса.

2. Разработка чертежа отливки.

З. Плавка.

4. Изготовление стержневой смеси, стержней, форм.

5. Изготовление оснастки.

6. Получение отливок.

7. Заливка форм сплавом, сборка форм.

8. Термическая обработка отливок.

9. Контроль отливок (керосиновая проба).

Выбор положения отливки в форме

Положение отливки при заливке выбирается в зависимости от способа формовки, устройства литниковой системы, величины припусков на обработку, размера опок и т. д. Выбор правильного положения формы при заливке оказывает решающее влияние на качество отливки и по существу предопределяет разъем формы и весь технологический процесс формовки.

При разработке технологического процесса формовки надо руководствоваться следующими правилами.

1. Отливка в форме должна быть расположена так, чтобы наиболее ответственные части, подвергающиеся механической обработке, находились в нижней части формы

2. Отливки, имеющие форму тел вращения (цилиндровые гильзы, барабаны, шпиндели и др.) с обрабатываемыми наружными и внутренними поверхностями, должны заливаться вертикально или центробежным способом.

3. Отливки из сплавов с большой усадкой необходимо заливать в положении, обеспечивающем направленное затвердевание металла, а верхние части отливки питать прибылями.

4. Плоские плиты и диски, а также тонкостенные отливки необхо- димо заливать в наклонном положении.

5. Форма при заливке должна иметь такое положение , при котором стержни можно было бы устанавливать в форму легко и без крепления. Следует избегать применения подвесных стержней с односторонней посадкой, а также длинных, тонких, недостаточно закрепленных горизонтальных стержней.

Проектирование литниковых систем и прибылей

Литниковая система представляет собой ряд соединенных в определенной последовательности элементов — каналов и предназначена для заполнения форм металлом, а прибыли служат для питания отливок в процессе кристаллизации. Иногда прибыль может быть связана конструктивно с литниковой системой.

Правильная конструкция литниковой системы должна обеспечивать: непрерывную подачу по кратчайшему пути сплава в форму; спокойное и плавное ее заполнение; улавливание шлака и других неметаллических включений; не вызывать местных разрушений формы из-за большой скорости и неправильного направления потока металла; создание направленного затвердевания отливки; минимальный расход сплава на литниковую систему.

Литниковая система включает, как правило, следующие элементы:

1) стояк — вертикальный канал, соединяющий литниковую чашу (воронку) со шлакоуловителем;

2) шлакоуловитель — горизонтальный трапецеидальный канал, соединяющий стояк с питателями;

3)питатель — горизонтальный канал, соединяющий шлакоуловитель с отливкой;

4)выпор — вертикальный канал, расположенный на самой верхней части отливки или сбоку; он служит для отвода газов из формы и наблюдения за ходом заполнения формы.

Оснастка

В комплект линейной технологической оснастки входят модели, модельные плиты, стержневые ящики, опоки и т.д. модели - приспособления для получения в формовочной отпечатков полости, соответствующих наружной конфигурации отливок. Размеры модели делают больше, чем соответствующие размеры отливок, на величину линейной усадки сплава, которая составляет для углеродистой стали 1,8 .2%.

 Скачать реферат