Бураков (550672), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Оболочку герметизнруют и помещают в камеру контейнера гидростатического прессования для опрессования наружных концов игл металлическим порошком. После гидростатического прессования стальную модель извлекают из железной прессовки (во время прессования клеевой слой разрушается), прессовка спекается в вакуумной печи и, если необходимо, пропитывается железоборидным сплавом эвтектического состава, в результате чего иглы надежно фиксируются в матричном материале. Производственные испытания в условиях чугунолитейного цеха показали высокую стойкость полученных кокилей.
После тысячи заливок на поверхности армированных и игольчатых кокилей трещин не обнаружено. Один из таких кокилей представлен на рис. 89. Свойства. На рис. 90 показаны кривые изменения окалиностойкости спеченного железного порошка, пропитанного различными материалами. Там же для сравнения приведены данные для стали 20 и обычного серого чугуна. Как видно, окалиностойкость полученных материалов значительно выше, особенно в пропитанном состоянии (98].
Испытанием образцов на сопротивление термомеханической усталости при давлении 10 !О' Па в диапазоне температур 4?О— 1020 К установлено, что предел сопротивления термомехапической усталости железоборидных материалов (ЖБМ), армированных молибденовой проволокой (АгКБМ), в несколько раз выше, Составное кокали 221 чем у ЖБМ 197). Так, образцы выдержали до разрушения следующее число циклов нагрузки: спеченный железный порошок марки ПЖ2М-50, ЖБМ-750, АЖБМ с 8оло молибденовой проволоки — 1500, ЛЖБМ с 60% молибденовой проволоки — 7500, серый чугун — 140, Газопроницаемость металлокерамических материалов, применяемых для изготовления рабочих стенок кокилей, дает возможность использовать вдув воздуха в форму как способ интенсификации и управления термическими условиями литья. Особенность данного метода — возможность дифференцированного воздействия на отливку как в пространстве, так и во времени.
В заключение необходимо отметить, что метод порошковой металлургии дает возможность совмещать решение задач создания материалов с заданными свойствами и придания изделиям необходимой конфигурации. З. СОСТАВНЫЕ КОКИДИ В составных кокилях идея расчленения реализуется ограниченно: рабочая стенка выполняется всего из нескольких относительно крупных элементов. Составные кокили могут быть получены путем поперечного или продольного расчленения рабочей стенки.
Такие формы применяют, в основном, при жидкостном охлаждении. Особенности их напряженно-деформированного и теплового состояния исследовали в НИИСЛе (Я. Б. Лйзенштейн, В. С. Серебро и др.). На рис. 91 показана схема водоохлаждаемого кокиля, в котором осуществлено поперечное деление: каждая половина кокиля состоит из двух скрепленных болтами элементов с автономным охлаждением. Широкое применение нашли двухслойные кокили, т.
е. кокили с продольным членением рабочей стенки. Рабочая стенка двухслойного кокиля представляет собой сменный вкладыш, который вставляют (рис. 92) в водоохлаждаемый корпус либо приставляют к нему 1рис. 93) Интенсивность охлаждения вкладыша занимает промежуточяое положение между естественным воздушным и прямым водяным охлаждением. Поэтому двухслойный кокиль допускает повышенную частоту заливок в сравнении с формой при воздушном охлаждении, по менее склонен к переохлаждению, чем при водяном.
Последнее обстоятельство является преимуществом при производстве тонкостенных отливок. В цилиндрическом двухслойном кокиле осуществляется саморегулирование начальной температуры вкладыша. Эта температура зависит от величины зазора Л (рис. 92) между вкладышем и корпусом. При перегреве вследствие теплового расширения вкладыша зазор уменьшается и интенсивность теплообмена возрастает, а при переохлаждении происходит обратное. 222 Специальные види кпйплей дьг рис.
91. Составной водоохлаждаемый «окиль с поперечным делением рабочей стенки". ! — трубка подвода воды; 9 — трубка отвода воды; В -- толкатель; 4 . — рабочая стенка;  — коробка водяного охлаждения; б — полость охлаждения. 7 — подкокяльная плита В случае перегрева рабочей стенки двухслойного водоохлаждаемого кокиля рекомендуется зазор между стенкой и коробкой охлаждения заполнять смесью машинного масла и графита или другим материалом с повышенной теплопроводностью. Для удобства осуществления этой операции выполняется Ъ'-образная канавка 2 (рис. 93).
Двухслойные кокили имеют следующие преимущества: они безопасны, так как вода не может проникнуть в рабочую полость; уменьшаются затраты на их эксплуатацию, так '~как замене подлежит только вкладыш. Составные кокили Рис. 92. Цилиндрический двухслойный водооклаждаемый кокнль для получения станин электродвигате- лей нз серого чугуна: 1- нижний водоохлаждаемый стержень, 2 — вкладыш; 3 — кольцевой коллехтор для 7шдвода воды; 6 .— аодоохлаждаемый корпус! 6 — внутренняя стенка водоохлажеаемого корпуса, 6 — верхний аодоохлаждаемый стержень; 7 — кольцевой коллектор для отвода воды, 3 — патрубок; 9 — съемная лягни. новая чаша; !Π— песчаный стермсень для защиты стыка между чашей 9 н вкладышем 2; !1— крышка кокнля, 12 рабочая стенка крышки кокиля, 13 — труб.
ка подвода воды з стержень; 14— отверстие в рубашке дл» отвода воды из стержня; Ы вЂ” рубашкз для направления потока воды; 16 — патрубок К составным относятся такие кокили, в которых наиболее нагруженные участки оформляются сменными вставками. С помощью вставок условия работы многоместного кокиля сводятся к условиям работы одноместного. Для тонкостенных отливок тыльную сторону вставки теплоизолнруют, а для толстостенных — покрывают высокотеплопроводным составом.
Особенности термических и термомеханических условий работы вставок были объектом специальных исследований (А. И. Вейник, Н. П. Дубинин, А. С. Наджафов). В результате, в частности, Рис. 99. Плоский двухслойный водоохлаждаемый «окинь для отливки из серого чугуна щита алектродвигателя! 1 — яодоохлаждаемый корпус; 2 — р-образная канавка для теплопроводной смазки; 3 -. рабочая стенка 224 Специальные вндаа кокплед найдено, что толщину стенки вставки Х, следует рассчитывать по формуле Х (и+!) ае1 (132) пвевРв (Тп ваап Тав) ' где и — показатель параболы, описывающей температурное поле вставки (для практических расчетов можно принять п = 2); Яв — количество теплоты, которое отдает отливка кокилю; Р,— площадь рабочей поверхности вставки; с, — удельная теплоемкость материала вставки; р, — плотность материала вставки; Тв,„и ҄— максимальная температура рабочей поверхности и начальная температура вставки.
Установлено также, что рапиональными являются вставки круглого или прямоугольного сечения, Начальная величина зазора Х„, между корпусом кокиля и вставкой должна удовлетворять условию а((гт Т)к Х (! ЗЗ) где и* — диаметр вставки; Х,„— величина зазора, которая допускается по условию незатекания в него расплава. Остальные обозначения в приведенном неравенстве имеют тот же смысл, что и ранее. Из практики известно, что для чугуна Х„„„= 0,5 мм. Вставки, размеры которых удовлетворяют выражениям (132) и (133), работают в оптимальных условиях: они разгружаются от обрамления (см. гл. У) и нагреваются на рабочей поверхности до температуры Т„„,„, допускаемой природой выбранного материала вставки (см.
параграф 2 гл. 1Х), Именно эти условия были приняты при выводе зависимостей (132) и (133). Раздел третий ЛИТЬЕ РАЗЛИЧНЫХ СПЛАВОВ Глава Х1 ЛИТЬЕ СЕРОГО ЧУГУНА |. ЛИТЕЙИЪ|Е СВОЙСТВА Вязкость и поверхностное натяжение. Вязкость и поверхностное натяжение литейных сплавов имеют большое значение для про. цессов питания затвердевающей отливки, заполнения тонких полостей и взаимодействия отливки с покрытиями форм. К такому выводу легко прийти на основании материалов, изложенных в гл. [Ъ' и Ъ'1.
Так, например, вязкость входит в расчетные формулы для определения ширины зоны осевой пористости [формула (38)1, количества профильтровавшегося расплава через сетку кристаллов (величина коэффициента фильтрации зависит от вязкости), зоны действия прибыли [формула (47)). С поверхностным натяжением расплава связано капиллярное давление, На рис. 94 приведены кривые изменения кинематической вязкости и чугуна по данным Н.
И. Клочнева [66). Как видно, для до- за- и эвтектических сплавов и снижается с повышением температуры. Такая же закономерность существует для чистого железа [34[. Влияние основных элементов, содержащихся в чугуне, таково: углерод в доэвтектической области и фосфор понижают вязкость, кремний, сера и углерод при содержании больше эвтектического — ее повышают [119 ), Поверхностное натяжение серого чугуна находится в пределах 0,7 — 1,1 Н!м и понижается с повышением температуры и содержания углерода [66 ). Жидкотекучесть. С увеличением концентрации углерода в доэвтектическом чугуне жидкотекучесть растет, а в заэвтектическом падает. Влияние углерода усиливается с повышением содержания фосфора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
