Литейные свойства сплавов 2 - OXFORDST.RU

Литейные свойства сплавов 2

Литейные свойства сплавов

Литейные сплавы и их применение

Литейные сплавы получают сплавлением двух или нескольких металлов и неметаллов. Такие сплавы должны обладать хорошей жидкотекучестью и теплопроводностью, повышенной пластичностью и др. Практическое значение литейных сплавов определяет то, что они по некоторым свойствам (прочности, твердости, способности воспроизводить очертания литейных форм, обрабатываемости режущим инструментом и др.) превосходят чистые металлы.

Важное место в литейном производстве занимают сплавы с особыми физическими свойствами (например, электропроводностью, магнитной проницаемостью и др.).

Сплавы в зависимости от химического состава отличаются друг от друга температурой плавления, химической активностью, вязкостью в расплавленном состоянии, прочностью, пластичностью и другими свойствами. Для производства фасонных отливок применяют серые, высокопрочные, ковкие и другие чугуны, углеродистые и легированные стали, сплавы алюминия, магния, меди, титана и др.

Не все сплавы в одинаковой степени пригодны для изготовления фасонных отливок. Из одних сплавов (серого чугуна, силумина) можно легко изготовить отливку сложной конфигурации, а из других (титановых сплавов, легированных сталей и др.) получение отливок сопряжено с определенными трудностями. Получение качественных отливок без раковин, трещин и других дефектов зависит от литейных свойств сплавов. К основным литейным свойствам сплавов относят жидкотекучесть, усадку сплавов, склонность к образованию трещин, газопоглощение и ликвацию.

Жидкотекучесть способность расплавленного металла течь по каналам литейной формы, заполнять ее полости и четко воспроизводить контуры отливки. При высокой жидкотекучести литейные сплавы заполняют все элементы литейной формы, при низкой — полость формы заполняется частично, в узких сечениях образуются недоливы. Жидкотекучесть сплавов определяют по специальным пробам. За меру жидкотекучести принимают длину заполненной спирали в литейной форме, и она зависит от многих факторов. Например, повышение температуры заливки увеличивает жидкотекучесть всех сплавов. Чем выше теплопроводность материала формы, тем быстрее отводится тепло от залитого металла, тем ниже жидкотекучесть.

Неметаллические включения снижают жидкотекучесть сплавов. На жидкотекучесть влияет химический состав сплавов: с увеличением в исходном материале содержания серы, кислорода и хрома жидкотекучесть снижается, а с повышением содержания фосфора, кремния, алюминия, углерода — увеличивается.

В зависимости от жидкотекучести сплава выбирают минимальную толщину стенок отливок. Например, при изготовлении мелких отливок из серого чугуна в песчаных формах минимальная толщина стенок составляет 3-4 мм, для средних — 8—10 мм, в для крупных — 12—15 мм; для стальных отливок, соответственно, 5—7, 10—12, 15—20 мм.

Усадка процесс уменьшения объема отливки при охлаждении, начиная с некоторой температуры жидкого металла в литейной форме до температуры окружающей среды. Усадка протекает в жидком состоянии, при затвердевании в процессе кристаллизации и в твердом состоянии. Различают линейную и объемную усадки, которые определяют в процентах. Величина усадки сплавов зависит от их химического состава, температуры заливки, конфигурации отливки и других факторов. Наименьшую линейную усадку имеет серый чугун (0,9—1,3 %) и алюминиевые сплавы — силумины (0,9—1,3 %). Стали и некоторые сплавы цветных металлов имеют усадку от 1,8 до 2,5 %. Изготовлять отливки из сплавов с повышенной усадкой сложно, так как в массивных частях отливки образуются усадочные раковины и усадочная пористость. Для предупреждения образования усадочных раковин предусматривают установку прибылей — дополнительных резервуаров с расплавленным металлом для питания отливок в процессе их затвердевания.

Напряжения в отливках возникают вследствие неравномерного их охлаждения и механического торможения усадки. Они характерны для отливок с различной толщиной стенок. При затвердевании температура отливки в массивных частях выше, чем снаружи или в тонких сечениях. Поэтому усадка в отдельных местах по величине различна, но так как части одной и той же отливки не могут изменять свои размеры независимо друг от друга, то в ней возникают напряжения, которые могут вызывать образование трещин или коробление. Для предупреждения образования больших напряжений и трещин необходимо в конструкции литой детали предусматривать равномерную толщину стенок, плавные переходы и устранять элементы, затрудняющие усадку сплава, а также использовать литейные формы и стержни повышенной податливости. Трещины довольно часто образуются в отливках из углеродистых и легированных сталей, сплавов магния и многих алюминиевых сплавов (подробнее о дефектах см. раздел 5).

Газопоглощениеспособность литейных сплавов в расплавленном состоянии растворять водород, азот, кислород и другие газы. Степень растворимости газов зависит от состояния сплава: с повышением температуры твердого сплава она увеличивается незначительно, несколько возрастает при плавлении и резко повышается при перегреве расплава. При затвердевании и последующем охлаждении растворимость газов уменьшается, и в результате их выделения в отливке могут образоваться газовые раковины и поры.

Растворимость газов зависит от химического состава сплава, температуры заливки, вязкости сплава и свойств литейной формы. Для уменьшения газонасыщенности сплавов применяют плавление в вакууме или в среде инертных газов и другие методы.

Ликвация неоднородность химического состава в различных частях отливки. Различают ликвации зональную и дендритную (внутризеренную).

Зональная ликвация — это в объеме всей затвердевшей литой детали. Дендритная химическая неоднородность — ликвация — химическая неоднородность в пределах одного зерна (дендрита) сплава. Ликвация зависит от химического состава сплава, конфигурации отливки, скорости охлаждения и других факторов.

Материаловед

1. Литейные свойства сплавов

В производстве отливок важную роль играют литейные свойства сплавов, обеспечивающие хорошее заполнение литейной формы и получение отливок без дефектов — раковин, трещин и др. К основным литейным свойствам сплавов относятся: жидкотекучесть, заполняемость, усадка и ликвация.

Жидкотекучесть — это способность металлов и сплавов течь по каналам формы и заполнять ее.

Заполнение литейных форм является сложным гидродинамическим и физико-химическим процессом. Главным фактором, определяющим уровень жидкотекучести, являются свойства сплава в жидком состоянии: теплофизические свойства, особенности кристаллизации, вязкость, окисляемость.

Влияние литейной формы связано главным образом с ее теплофизическими свойствами, со смачиваемостью жидким металлом, с условиями физико-химического взаимодействия «металл — форма».

На жидкотекучесть влияют условия плавки и заливки, перегрев металла, насыщение металла посторонними включениями, условия подвода металла к форме.

Например, чем выше температура заливки сплава, тем больше его жидкотекучесть. Жидкотекучесть чугуна увеличивается с увеличением содержания в нем фосфора, кремния и углерода. Сера и марганец понижают жидкотекучесть.

Количественные значения жидкотекучести определяют по длине заполнения канала литейной формы с определенной площадью поперечного сечения. Наибольшее распространение получили технологические спиральные пробы. В специальную литейную форму, имеющую спиралевидный канал, заливают испытуемый расплав. Форму изготовляют по модели стандартной пробы на жидкотекучесть. Чем более длинный участок спирали заполнит заливаемый в нее металл, тем выше его жидкотекучесть. Для удобства вычисления длины залитой спирали на ее верхней поверхности через каждые 50 мм расположены точки. Таким образом, жидкотекучесть металла определяется длиной залитой спирали, выраженной в миллиметрах или точках.

При теоретическом анализе характеристики жидкотекучести основным является определение условий остановки движущегося потока. Высказано несколько точек зрения на механизм остановки потока: выделение 20% твердой фазы, образование на конце потока прочной твердой корочки, рост в канале литейной формы дендритов (древовидных кристаллов), препятствующих движению потока, накопление твердых кристаллов на конце потока.

Читайте также  Аудиторское заключение и его структура

Течение металла в литейной форме сопровождается кристаллизацией. Поэтому движущийся поток рассматривают как гетерогенную жидкость. Из гидравлики известно, что движение таких жидкостей начинается только после того, как касательное напряжение становится больше определенного значения σ, называемого предельным напряжением сдвига.

При поступлении металла в канал литейной формы на стенках канала образуется твердая корочка из-за высокой интенсивности охлаждения металла в начальные моменты. С течением времени, по мере прогревания формы, интенсивность теплоотвода уменьшается. Но перенос теплоты к корочке за счет поступления новых порций металла остается постоянным, и она начинает оплавляться. Уменьшению размеров корочки способствует также смывание части кристаллов движущимся потоком. Накопление обломков кристаллов на конце потока приводит к постепенному нарастанию сил внутреннего трения. Условия течения металла заметно ухудшаются. Наконец в определенный момент количество накопившихся обломков становится настолько большим, а сопротивление внутреннему трению настолько значительным, что поток останавливается. Схема остановки потока металла показана на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема остановки потока металла

Заполняемость характеризует способность металлов и сплавов воспроизводить контур отливок в особо тонких сечениях, где в значительной степени проявляется действие капиллярных сил.

Заполнение тонких сечений отливок — это процесс взаимодействия металла и формы. Иногда этот процесс называют формовоспроизведением или формозаполнением.

Заполняемость обусловлена рядом факторов:

1) поверхностным натяжением сплава и смачиваемостью формы;

2) вязкостью сплава, связанной с его теплофизическими свойствами;

3) температурным интервалом кристаллизации;

4) формой и размерами первичных кристаллов;

5) склонностью сплава к пленообразованию;

6) теплофизическими свойствами формы;

7) способом заливки металла;

8 ) конструктивными особенностями литниковой системы;

9) наличием газов в форме и условиями ее вентиляции.

Эффективным средством, улучшающим заполнение тонких элементов отливок, является центробежная заливка.

Усадка — это уменьшение объема сплава, залитого в форму, при его охлаждении. Уменьшение объема сплава при охлаждении до температуры затвердевания и при затвердевании называется объемной усадкой. Уменьшение линейных размеров отливки по сравнению с размерами модели называется линейной усадкой.

Значение усадки сплава в литейной форме зависит от его химического состава, конфигурации отливаемого изделия, температуры заливки в форму, скорости охлаждения в форме и других факторов. Среднее значение линейной усадки серого чугуна около 1%, стали — 2%, медных сплавов — 1,5%.

Усадка — отрицательное явление, потому что при ней изменяются объем и размеры изготовляемых отливок, она является причиной образования в отливках усадочных раковин, пористости, внутренних напряжений, вызывающих появление коробления и трещин.

Ликвация — неоднородность химического состава сплава в различных частях сечения отливки, возникающая при его кристаллизации. Наиболее заметна ликвация в массивных сечениях отливки.

Лекция 2. Литейные сплавы, их маркировка и технологические (литейные) свойства

2.1. Литейные свойства сплавов

Основные технологические свойства литейных сплавов – это температура плавления, жидкотекучесть и усадка.

2.1.1. Температура плавления сплавов (или температурный интервал их кристаллизации) определяется их химическим составом и в значительной степени влияет на выбор технологического процесса литья, материала литейной формы, а также типа плавильного оборудования. Кроме того интервал кристаллизации сплава напрямую определяет и механизм его затвердевания (последовательное, объемное), то есть в конечном итоге – микроструктуру и физико-механические свойства сплава.

2.1.2. Жидкотекучесть сплава, т.е. его способность заполнять рабочую полость формы определяется в соответствии с ГОСТ 14438-70 по спиральной или U-образной пробе в песчаной или металлической формах (рис. 2.1.). Сечение спиралеобразной пробы – 50 мм 2 . Жидкотекучесть характеризуется длиной пути металла ( ж) в мм. Например, для серого чугуна рекомендуются следующие пределы жидкотекучести (в песчано-глинистой форме):

Толщина отливки, мм 3–6 6–15 15–25  25

Жидкотекучесть, мм 500–700 400–500 300–400 200–300

Низкая жидкотекучесть влечет спаи, недоливы, газовые раковины, усадочную пористость.

2.1.3.Усадка – это изменение объема и линейных размеров отливок при затвердевании и охлаждения в форме в результате термического сжатия, фазовых превращений и силового взаимодействия с формой. Например, для серого чугуна снижение температуры на каждые 100 о С уменьшает его объем на 1,1–1,8%, а графитизация – увеличивает объем на 2,2% на 1% графита.

Различают усадку объемную и линейную. Объемную усадку определяют путем отливки специальной конической (рис. 2.2.) или шаровой пробы. Объем усадочной раковины определяют путем заполнения ее керосином, а также путем взвешивания технологической пробы на воздухе и в дисциллированной воде.

Линейную усадку (свободную или затрудненную) также определяют путем отливки специальных технологических образцов или с помощью прибора Большакова (рис. 2.3.).

Физические и литейные свойства сплавов приведены в таблице 2.1.

Свойства литейных сплавов

Т-ра плавления, о С

2.2. Литейные сплавы на основе железа (черные сплавы) – это литейные стали и чугуны.

2.2.1. Литейные стали – это сплав железа с углеродом, содержание последнего – не превышает 2%. Кроме того, в них содержатся неизбежные примеси: кремний и марганец считаются полезными, сера и фосфор – вредными. Литейные углеродистые стали отличаются повышенными литейными свойствами, которые улучшаются с увеличением содержания в них кремния.

В соответствии с ГОСТ 977-88 литейные углеродистые стали имеют 9 марок: сталь 15Л, 20Л, 25Л, 30Л, 35Л, 40Л, 45Л, 50Л, 55Л. Цифра означает содержание углерода в сотых долях процента, буква Л – литейная. Временое сопротивление при растяжении составляет от 200 до 350 Мн/м 2 , относительное удлинение – от 22 до 11%. Чем больше содержание углерода, тем выше в и тем ниже пластичность.

Литейные углеродистые стали применяют для отливок в сварно-литых конструкциях; для несложных массивных отливок, работающих при низких (до –40 С) и средних температурах (до +45 С) под давлением, станин прокатных станов, шкивов, деталей турбин, корпусов подшипников; для деталей, работающих при вибрационных и ударных нагрузках; для ответственных деталей различных машин (зубчатые венцы и колеса, тормозные диски, катки и др.).

Низколегированные литейные стали (ГОСТ 977-88), средне и высоколегированные (ГОСТ 2176-77) маркируются аналогично: например, марка «Сталь 20Х5МЛ» означает, что содержание углерода в ней 0,20%, хрома – 5%, молибдена – до 1%, Л – литейная. Легированные литейные стали применяются в общем машиностроении ограниченно.

Чугун – это сплав железа с углеродом, содержание которого более 2,14% (реальное содержание углерода в сером чугуне от 2,2 до 3,7%). Значительное влияние на свойства чугуна оказывают кремний (от 1,2 до 2,9%) и марганец (от 0,5 до 1%).

Чугуны – самые дешевые металлические материалы для деталей машин. Они обладают хорошими литейными и антифрикционными свойствами, а также высокой износостойкостью.

В соответствии с ГОСТ 3443-77 в зависимости от формы графита в микроструктуре чугуны подразделяются на белые, серые, ковкие, высокопрочные, легированные и антифрикционные.

Белые чугуны в конструкциях машин не применяются, они, в частности, являются исходным материалом для получения ковкого чугуна.

Серый чугун (ГОСТ 1412-85) включает 8 марок: СЧ10, СЧ15, СЧ20, СЧ25, СЧ30, СЧ35, СЧ40, СЧ45. Буквы заглавные СЧ означают серый чугун, цифра – предел прочности при растяжении в кг/мм 2 или в МПа х 10 -1 . Твердость серого чугуна НВ = 143–289. В сером чугуне углерод находится в виде пластинчатого графита. Серый чугун имеет хорошие литейные свойства, хорошо обрабатывается. Одгнако серый чугун имеет низкую ударную вязкость и пластичность. Технология изготовления отливок из серого чугуна отличается простотой и высокими технико-экономическими показателями. Примеры отливок из серого чугуна: корпуса, цилиндры, тормозные барабаны, блоки и головки блоков двигателя, изложницы, кокили.

Читайте также  Классификация радиоволн и параметры антенных устройств

Ковкий чугун (ГОСТ 1215-79) включает 11 марок: ферритный ковкий чугун (КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12) и перлитный ковкий чугун (КЧ45-7, КЧ50-5, КЧ55-4, КЧ60-3, КЧ65-3, КЧ70-2, КЧ80-1,5). Буквы заглавные КЧ означают ковкий чугун, первая цифра – предел прочности при растяжении в кг/мм 2 , вторая цифра – пластичность «» в %.

Ковкий чугун содержит от 2,4 до 2,9% углерода и от 1,1 до 1,6% кремния.

Ковкий чугун получают путем длительного (от 48 до 70 часов) отжига белого чугуна, что значительно усложняет и удорожает производство. Литейные свойства ковкого чугуна хуже, чем у серого чугуна, но он хорошо обрабатывается резанием. Графит в отожженном ковком чугуне – хлопьевидной формы.

Ковкий чугун применяют для изготовления мелких и средних тонкостенных отливок ответственного назначения, работающих в условиях динамических и знакопеременных нагрузок: палец режущего аппарата косилок, корпус задних мостов автомобиля, корпусов коробок передач, ступиц, муфт.

Высокопрочный чугун (ГОСТ7293–85) включает 8 марок: ВЧ35, ВЧ40, ВЧ45, ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70, ВЧ80, ВЧ100. Заглавные буквы ВЧ означают высокопрочный чугун, цифры – предел прочности при растяжении в кг/мм 2 , пластичность ВЧ достигает 20%.

Высокопрочный чугун получают из серого чугуна путем модифицирования металлическим магнием или специальными лигатурами на железокремниевой основе (включают Мg, C, Cu, Ca, редкоземельные металлы) и др. В результате модифицирования графитовые включения приобретают шаровидную форму, что обуславливает высокую прочность и ударную вязкость высокопрочного чугуна. Содержание углерода – 2,7–3,8%, кремния – 0,5–3,8%.

Высокопрочный чугун имеет высокую жидкотекучесть, относительно небольшую линейную усадку, незначительную склонность к образованию горячих трещин.

Высокопрочный чугун применяют для изготовления ответственных тяжелонагруженных деталей машин– коленчатых и распределительных валов, зубчатых колес, цилиндров, станин и траверс молотов и прессов.

Антифрикционные чугуны (ГОСТ 1585-85) включают 6 марок антифрикционного серого чугуна с пластичным графитом (АЧС-1, АЧС-2, АЧС-3, АЧС-4, АЧС-5, АЧС-6), две марки высокопрочного чугуна (АЧВ-1 и АЧВ-2) и две марки ковкого чугуна (АЧК-1 и АЧК-2). Цифра означает номер сплава, остальные обозначения очевидны.

Это – специальные сплавы, способные работать в условиях трения как подшипники скольжения.

Структура этих чугунов отвечает правилу Шарпи: «включение твердой фазы в мягкую основу». Содержание углерода в них – от 2,6 до 4,3%; кремния – от 0,5 до 3,5%, кроме того в них вводят Cr, Cu, Ni, Ti, Sb, Al, Pb, Mg. Главный эксплутационный параметр – твердость НВ = 180–229.

Легированные чугуны (ГОСТ 7769-82) – это чугуны со специальными свойствами – жаростойкие, жаропрочные, износостойкие, коррозионностойкие, немагнитные. Примеры маркировок: ЧХ1, ЧХ2, ЧХ9Н5, ЧС13, ЧН11Г7. Расшифровка марки, химсостава и свойств отливок приводится в таблицах ГОСТа.

Антифрикционные и легированные чугуны в традиционном машиностроении используются редко и в незначительных объемах.

Основные понятия о литейных сплавах и их применении | 01.05.2012

Основные понятия о литейных сплавах и их применении

Литейными сплавами называют сплавы, обладающие специальными свойствами, которые позволяют успешно получать из них различные отливки сложной конфигурации. Как правило, чистые металлы имеют худшие литейные свойства, нежели сплавы. Поэтому металлы сравнительно редко применяются для производства отливок. Согласно требованиям государственных стандартов и технических условий существует около 600 литейных сплавов, применяемых для изготовления отливок. Кроме того, современные технологии позволяют успешно использовать для литья даже нелитейные сплавы.

Основные понятия о сплавах

Следует различать чистые металлы и сплавы. Металл – это химический элемент, для которых характерен комплекс так называемых металлических свойств: высокая электропроводность и теплопроводность, металлический блеск, высокие пластические свойства, положительный температурный коэффициент сопротивления. Зачастую промышленные металлы, используемые в литейном производстве имеют значительное количество примесных элементов.

Сплав – это вещество на металлической основе, которое образовано сплавлением двух или более элементов. При этом могут сплавляться также и металлы с неметаллами, например, чугун – сплав железа и углерода. Все сплавы в зависимости от способности к пластической деформации подразделяются на деформируемые и недеформируемые.

В составе сплава следует выделять основу, примеси и легирующие компоненты.

Основа – это, как правило, один металл, который определяет служебные свойства сплава.

Примеси – это химические элементы, которые попадают в сплав случайно при его выплавке или литье. Источниками примесей могут служить: перворудное сырье, атмосфера, добавочные материалы, топливо, формовочные смеси и т.д. Как правило, содержание примесей является незначительным, однако оказывает влияние (чаще негативное) на служебные свойства сплава.

Легирующие – это такие элементы, которые специально добавляют в сплав для придания ему особых свойств. Иногда такие добавки вводятся в очень малых количествах (сотых долях процента и менее) – такой процесс называется микролегированием.

В случае, когда элементы вводятся в сплав для того, чтобы изменить структуру зерна или форму неметаллических включений, такие добавки называют модификаторами.

Требования к свойствам литейных сплавов

Литейные сплавы в жидком состоянии должны хорошо заполнять полости литейной формы и обеспечивать после затвердевания требуемые механические, физические и химические свойства, а также точные размеры и плотность отливок при наименьшем браке и низкой стоимости.

Особенно важно, чтобы сплав имел невысокую температуру плавления. Чем ниже температура плавления сплава, тем легче его расплавить, а затем нагреть до требуемой для заливки температуры.

Кроме того, литейные сплавы должны обладать следующими свойствами:

  1. высокой жидкотекучестью в расплавленном состоянии, обеспечивающей хорошую заполняемость полостей литейной формы (особенно при изготовлении тонкостенных сложных отливок);
  2. небольшой усадкой при затвердевании и охлаждении, что уменьшает образование в отливках полостей и неплотностей усадочного характера, а также ослабляет внутренние литейные напряжения в отливках;
  3. незначительной способностью в жидком состоянии к поглощению газов, которые уменьшают опасность образования газовых раковин при затвердевании, и способствует получению более высоких свойств отливок после охлаждения;
  4. кристаллическим строением (структурой), обеспечивающим необходимые свойства отливок после затвердевания и охлаждения;
  5. незначительной ликвацией ( неоднородностью по химическому составу), ослабляющей различие в свойствах отдельных частей отливок;
  6. наименьшей стоимостью, т.е. изготовляться из наиболее дешевых и недефицитных материалов;
  7. легко обрабатываться резанием на станках и иметь способность свариваться.


Основы выбора литейного сплава для отливок

Литейные сплавы, применяемые в промышленности, удовлетворяют поставленным условиям только отчасти, и поэтому в каждом конкретном случае стремятся применять такой сплав, который в наибольшей степени является подходящим именно в данном случае.

Так, если к литым деталям не предъявляется высоких требований в отношении механических свойств, то обычно такие детали изготовляются из самого дешевого литейного сплава – чугуна (рисунок 1), обладающего относительно невысокой температурой плавления, хорошей жидкотекучестью, малой усадкой и другими положительными свойствами. Но если детали должны иметь высокие механические свойства, то их необходимо изготовлять из стали, хотя она дороже чугуна и имеет высокую температуру плавления, худшую жидкотекучесть и большую усадку.

Рисунок 1 – Чугунные отливки

Иногда решающее значение имеет среда, в которой должны работать детали. Например, для работы в морской воде они изготовляются из более дорогих медных (рисунок 2) сплавов (бронзы или латуни), так как чугун и обычная сталь в такой среде легко разрушаются из-за недостаточной химической стойкости.

Читайте также  Йога, Хатха-йога и Раджа-йога

Рисунок 2 – Латунная отливка

В некоторых случаях, например при изготовлении отливок для самолетостроения, когда решающее значение имеет масса, применяют алюминиевые сплавы (или магниевые), невзирая на то, что они уступают по свойствам другим сплавам, а часто и дороже их (рисунок 3).

Рисунок 3 – Алюминиевая отливка

Таким образом, при выборе литейного сплава конструктор вместе с литейщиком учитывают прежде всего условия работы литых деталей и предъявляемые к ним требования, а затем подбирают такой сплав, который удовлетворяет поставленным требованиям и вместе с тем обладает наилучшими возможными литейными свойствами, хорошей обрабатываемостью резанием, содержит небольшое количество дефицитных металлов и имеет мин. стоимость.

Вся продукция имеет необходимые сертификаты соответствия,
сертификаты качества изделия и технические паспорта.

Перечень услуг представлен в соответсвующем разделе

Классификация литейных сплавов

В зависимости от метода переработки в заготовки металлические сплавы разделяют на литейные (используемые при изготовлении фасонных отливок) и деформируемые, получаемые вначале в виде слитков, а затем перерабатываемые ковкой, прокаткой, волочением, штамповкой. Различия в методах переработки оказывают существенное влияние на требования к свойствам, а следовательно, и на требования к составам литейных и деформируемых сплавов.

Литейные сплавы классифицируются в зависимости от их состава, свойств, назначения. Сплавы на основе железа называют черными. К ним относят все разновидности чугунов и сталей. Остальные литейные сплавы на основе алюминия, магния, цинка, олова, свинца, меди, титана, молибдена, никеля, кобальта, бериллия и других металлов, в том числе и благородных (серебра, золота, платины), называют цветными.

Для обеспечения требуемых эксплуатационных свойств литых деталей, например прочности, твердости, износостойкости, в сплавы в определенном количестве вводят специальные добавки, так называемые легирующие компоненты. По содержанию их сплавы делят на низколегированные (менее 2,5% легирующих компонентов по массе), среднелегированные (от 2,5 до 10%) и высоколегированные (свыше 10%).

Помимо специально вводимых в литейные сплавы компонентов в них обычно присутствуют постоянные примеси, наличие которых связано с особенностями металлургических процессов приготовления сплава и составом исходных металлургических материалов (руд, топлива, флюсов). Часто эти примеси (например, сера и фосфор в сталях) являются вредными и содержание их ограничивают.

Литейные сплавы либо приготовляют из исходных компонентов (шихтовых материалов) непосредственно в литейном цехе, либо сплавы поступают с металлургических комбинатов в готовом виде и их только переплавляют перед заливкой в литейные формы. Как в первом, так и во втором случае отдельные элементы в процессе плавки, входящие в состав литейного сплава, могут окисляться (угарать), улетучиваться при повышенных температурах (возгоняться), вступать в химическое взаимодействие с другими компонентами или с футеровкой печи и переходить в шлак. Для восстановления требуемого состава сплава потери отдельных элементов в нем компенсируют, вводя в расплав специальные добавки (лигатуры, ферросплавы), приготовляемые на металлургических предприятиях. Лигатуры представляют собой вспомогательные сплавы, используемые как для введения в расплав основного литейного сплава легирующих элементов, так и для компенсации их угара.

Лигатуры содержат помимо легирующего элемента также и основной металл сплава, поэтому они легче и полнее усваиваются расплавом, чем чистый легирующий элемент. Применение лигатур становится особенно необходимым, если температуры плавления основного литейного сплава и легирующего элемента имеют значительную разницу. Наиболее широко применяют лигатуры из цветных металлов, например: медь — никель (15— 33% Ni), медь — алюминий (50% Al), медь — олово (50% Sn), алюминий—магний (до 10% Mg). При литье черных сплавов широко используют ферросплавы: ферросилиций (сплав железа с 13% и более кремния), ферромарганец, феррохром, ферровольфрам, ферромолибден и др. для введения легирующих элементов, а также для раскисления расплава. Используют также ферросплавы, состоящие из трех компонентов и более. К ферросплавам условно относят и некоторые сплавы, железо в которых содержится только в виде примеси, например силикоалюминий и силикокальций.

Раскисление, для которого часто используют ферросплавы, представляет собой процесс удаления из сплава кислорода, содержащегося в виде растворенных в металле оксидов (например, закиси железа FeO в стали). В процессе раскисления элементы, содержащиеся в ферросплавах, выполняют роль восстановителей:
они соединяются с кислородом оксида, растворенного в расплаве, восстанавливают металл, а сами, окислившись, переходят в шлак. Так, раскисление стали кремнием, содержащимся в ферросилиции, происходит по реакции 2FeO+Si→2Fe+SiO2.

Очищение (рафинирование) расплава раскислением способствует значительному улучшению качества металла отливки, повышению его прочности и пластичности.

Ряд сплавов, так же как и металлов либо неметаллических материалов (солей и др.), используют в качестве модификаторов, которые при введении в литейный сплав в небольших количествах существенно влияют на его структуру и свойства, например измельчают зерно и способствуют повышению прочности металла. Так, для получения высокопрочного чугуна широко используют модифицирование магнием.

Б настоящее время в СССР около 95% всех производимых отливок (по массе) составляют чугунные и стальные. Следует однако учитывать, что из черных сплавов изготовляют большое количество крупных отливок, масса которых доходит до нескольких десятков и даже сотен тонн, а из сплавов цветных металлов отливают в основном мелкие и средние детали массой от нескольких граммов до нескольких десятков и редко — до нескольких сотен килограммов. Поэтому, несмотря на то что в общем выпуске масса отливок из цветных сплавов составляет около 5%. номенклатура их, так же как и методы литья, весьма разнообразна, а количество значительно.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: