Бекер (550670), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Армирование отливок стальными и чугунными элементами дает экономию дефицитных цветных сплавов. Армированное литье под давлением позволяет во многих случаях заменить сборку отдельных узлов изделий. Отливки из алюминиевых, магниевых и медных сплавов, так же как и отливки из чугуна, стали и титановых сплавов, получают главным образом на машинах с холодной камерой прессования. Отливки из цинковых сплавов изготовляют преимущественно на машинах с горячей камерой прессования.
Отливки из цинковых сплавов наиболее часто используют в производстве автомобилей и товаров народного потребления (двериые и мебельные замки, зажимы застежек «молния», детали швейных машин и др.). В автомобильной промышленности из цинковых сплавов изготовляют детали приборов и декоративные детали типа ручек, решеток, корпусов фар и пр. Благодаря хорошим литейным свойствам и высокой механической прочности этих сплавов из них можно делать крупные и тонкостенные детали.
Например, панель облицовки радиатора автомобиля Робяе (США) имеет массу 9 кг и длину 1790 мм при толщине стенки 1,8 мм. В отечественной промышленности самой крупной деталью из цинкового сплава, изготовляемой на машине с горячей камерой прессования, является решетка радиатора автомобиля «)Кигулим Отливка имеет массу 2,7 кг, длину 1054, ширину 270 мм и среднюю толщину стенки 1,25 мм. В настоящее время процесс литья под давлением развивается в трех направлениях, обусловленных конфигурацией отливок и требованиями к их качеству: литье с низкими скоростями впуска через толстые питатели, обеспечивающие заполнение пресс-формы сплошными потоками и эффективную подпрессовку; применяют для получения толстостенных отливок несложной конфигурации, к которым предъявляют высокие требования по прочности и герметичности; литье с высокими скоростями впуска через тонкие питатели с образованием дисперсного заполнения; применяют для получения тонкостенных отливок сложной конфигурации, к которым 21 предъявляют высокие требования по качеству поверхности и четкости рельефа; литье со средними скоростями впуска с образованием совмещенных турбулентных и дисперсных потоков; требует обязательной подпрессовки; применяют для получения отливок с неравномерной толщиной стенок; пористость уменьшают установкой фильтров, промывниковилн изменением газового режима прессформы.
В большинстве случаев для получения отливок используются универсальные машины литья под давлением, однако, исходя из требований к отливкам и из условий производства, могут применяться специализированные машины литья под давлением. Например, машины с вакуумными устройствами, с устройствами для продувки кислорода со сдвоенным поршнем, для литья стали или для получения какой-то одной, очень сложной или специфичной отливки, например машины для ступеньки эскалатора, машины для заливки ротора электродвигателей.
2 КОНСТРУИРОВАНИЕ ОТЛИВОК зл. сплдвы Для литья под давлением наиболее широко используют алюминиевые сплавы, имеющие хорошее сочетание физических, механических и технологических свойств. Второе место по объему выпуска отливок занимают цинковые сплавы, затем магниевые и медные.
Литье сплава каждого типа осуществляется по определенной технологии процесса и, как правило, на оборудовании, соответствующем особенности сплава. В табл. 2.1 дана сравнительная оценка сплавов по 5-балльной шкале, основанная на их физических, механических и литейных свойствах. Лучшие свойства соответствуют 5 баллам. Физические и механические свойства сплавов, а также параметры процесса приведены в табл. 2.2. Целям повышения рентабельности производства, обеспечения централизации плавильного отделения и стабилизации технологических режимов служит унификация сплавов, Многие крупнейшие производства стремятся использовать всего один или два сплава.
Анализ литературных и производственных данных показывает, что в качестве основных можно принять алюминиевые сплавы АЛ2, АЛ4 и АЛЗ2, цинковые ЦА4 и ЦА4М1, магниевый МЛ5, латуни ЛЦ40Сд и ЛЦ40МцЗЖ. Алюминиевые сплавы. На первой стадии развития литья под давлением в СССР применяли используемый для литья в кокиль сплав АЛ9 (7О4 Я и О,ЗО4 Мя). Однако в отливках, полученных литьем под давлением, имела место повышенная порнстость, поэтому стали использовать сплавы АЛ2 (12',4 Я) и АЛ4 (9О4 Я и О,Зз4 Мд) (ГОСТ 2685 — 75). Сплав АЛ2 обладает высокой жидкотекучестью, хорошими коррозионной стойкостью, теплопроводностью и электрической проводимостью.
Его используют главным образом для крупных, сложных и тонкостенных отливок. К недостаткам сплава относятся плохая обрзбатываемость резанием и более низкие по сравнению со сплавами, легированными магнием, медью и другими компонентами, механические свойства. Сплав АЛ4 незначительно уступает сплаву АЛ2 по литейным свойствам, но обладает более высокими механическими свойствами, хорошей обрабатываемостью резанием и высокой коррозионной стойкостью. Он широко применяется и при изготовлении отливок литьем в кокиль. 2.1. Сравнительная оценка сплавов для литья под давлеянем Сллевы Покеевтель клыки- ~ ции- ~ магииииевые 1 ковые ! евые Физические свойства Механические свойства Временное сопротивление разрыву Предел текучести Стноснтельное удлинение Ударная вязкость Лилтвйнмв свойспма Яндкотекучесть Склонность к образованию трещин Склонность к прнвариванию Минимально допустимая толщина стен- ки отливки 2.2.
Свойства сплавов и параметры процесса литья под давлением Свлевы Показатель кеымиииевые ~ цииковые ~ мегииевые ~ медные Свойслма сплавов 580 — 585 1750 — 1850 160 — 230 580 — 600 2500 — 2700 160 †2 380 — 400 6600 — 7000 250 — 300 1 — 3 1 — 3 1 — 2 600 — 900 700 †8 500 — 600 Парсивлгры процесса Температура плавления Плотность Теплопроводность Сопротивляемость коррозии Температура плавления, 'С Плотность, кт!мв Временное сопротивление 5 взрыву, МПа тносптельное удлинение, % Твердость НВ, МПа 900 †9 7900 — 8800 300 — 400 15 — 40 800 — 1000 2.3. Хнмнчесвня состав сплавов снстемм А1 — 81 — Сн — Мя Севержаапе алемепта, % (аетальаее А!) 31 сп мп т! АЛ32 (ГОСТ 2685 — 75) А380,0 (США) А360.0 (США) 7,5 — 8,5 7,5 — 9,5 9,0 в !О,О 1,0 — 1,5 3,0 — 4,0 О,б 0,3 — 0,5 0,10 0,4 — 0,6 0,3 — 0,5 0,50 0,35 0,1 — 0,3 25 В 60-е годы в СССР специально для литья под давлением был разработан сплав АЛ32, который относится к сплавам системы А1 — Я вЂ” Сц — Мя с добавками Мп и Т1.
Химический состав этого сплава и содержание тех же элементов в сплавах, широко применяемых в США, приведены в табл. 2.3. Эти сплавы применяют для получения высокопрочных деталей литьем под давлением, в том числе блока цилиндров йвтомобильиых двигателей. Меньшее содержание меди в сплавах АЛ32 и А360 обеспечивает более высокую коррозионную стойкость.
Сплавы этой системы обладакп' хорошей жидкотекучестью и высокими механическими свойствами, легко обрабатываются резанием, В тех случаях, когда решающим фактором является высокая коррозионная стойкость, применяется сплав АЛ27 (10е4 Мя), который отлично сопротивляется коррозии в растворах щелочей и в кислотах, а также обладаег высокими механическими свойствами и хорошей обрабатываемостью резанием.
Однако этот сплав обладает низкими технологическими свойствами и требует выдерживания технологических параметров литья в узких пределах. Возможность его применения ограничивается сложностью конфигурации отливки, он ие относится к группе тех сплавов, которые используют для унификации. Следует учитывать, что при высоких требованиях, когда не допускаются даже слабые следы коррозии, рекомендуется не переход на коррозионно-стойкий сплав, а специальная защита поверхности деталей, Литейные, технологические и эксплуатационные свойства рассмотренных сплавов приведены в табл. 2А. Интервал кристаллизации сплава АЛ32 593 — 538 'С, сплава АЛ2 582 — 574 'С, сплава АЛ4 596 — 577 'С, сплава АЛ27 621 — 535 'С. Следует учитывать, что узкоинтервальные сплавы обеспечивают получение отливок с мелкозернистой эвтектикой. Литейщики обычно отдают предпочтение этим сплавам благодаря их хорошим литейным свойствам.
Однако современные машины с механизмами, обеспечивающими эффективную подпрессовку, позволяют изготовлять. качественные отливки из широкоинтервальных сплавов, причем более продолжительный период затвердевания дает возвожность полнее использовать давление подпрессовки для уплотнения металла отливки. l 2,4. Свойства алввввавевмн сплавов по б-балльной н2вале АЛ2 АЛЗ2 АЛФ, Ален АЛ22 Своаствв Механические свойства алюминиевых сплавов АЛ2, АЛ4, АЛ32 и ВАЛ8 измерялись в пяти крупных цехах литья под давлением. Временное сопротивление разрыву о, отлитых под давлением плоских образцов исследованных сплавов после их старения колебалось от 200 до 350 МПа.
Наименее прочным и наиболее пластичным был признан сплав АЛ2. Временное сопротивление образцов из этого сплава не превышало 280 МПа, причем 43% всех образцов имели прочность только 200 — 240 МПа. Значение о, сплава АЛ4 несколько выше и достигает 300 МПа, а 24% образцов имеют значения в пределах 200 — 240 МПа, что значительно ниже, чем у сплава АЛ2. Более прочны сплавы АЛ32 и ВАЛ8, 80% образцов из сплава АЛ32 имеют и, = 260 —:330 МПа.
Необходимо отметить небольшое относительное удлинение 6, которое у сплавов АЛ4, АЛ32 и ВАЛ8 в 80 — 90% всех случаев не превышает 1% и только у сплава АЛ2 удлинение более 1% имеют 70% образцов. В некоторых случаях применяют сплавы других марок, например, для деталей штепсельных разъемов — сплав АЛ1! (6 — 8% Ы, 0,1 — 0,3% Мд, 7 — 12% Хп), для деталей мопедов сплав АК5М7 (4,5 — 6,5% Ы, 0,2 — 0,5% Мя н 6 — 8% Сп). Цинковые сплавы. Хорошие литейные свойства цинковых сплавов позволяют получать самые сложные отливки со стенками толщиной менее 1 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
