Бураков (550672), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Примеры практической реализации первых двух решений показаны на рис. 120 (2] и 121 (111] соответственно. Если нет возможности выполнить литниковые каналы в песчаных вставках, металлические каналы должны быть хорошо защищены. С целью защиты кокилей в местах подвода металла может быть использовано покрытие, состоящее, о4 по массе, из 80 — 85 графитового порошка; 10 — 15 пека; 5 — 10 смолы. Заливка сталью небольших кокилей связана с некоторыми трудностями и потерей жидкого металла. Использование в этом случае стопорных ковшей неудобно (затруднена точная дозировка металла), а заливка из небольших чайниковых ковшей связана с потерей температуры жидкой стали. Тем не менее предпочтительней заливать такие кокили не из стопорных, а из чайниковых (с глубокими перегородками) ковшей.
Оправдало себя на практике использование наборных небольших кокилей, расположенных на плите, перекрытых объединяющим стержнем, в котором выполняется общая литниковая система. Литье стали четным путем на основе расчетного аппарата, который приведен в первом разделе. В более сложных случаях (например, комбинированная форма — кокиль и песчаный стержень) следует обращаться к специальной литературе (5, 5, 16, 20, 21, 48, 49 и др. ). Понятно, однако, что при выборе вариантов технологии необходимо отталкиваться от практического опыта. Практика показывает, что при литье стали н чальная температура кокиля 7'„не должна, как правило, превышать 520 К. При больших значениях Те.
увеличивается опасность перегрева кокиля и, следовательно, понижается его стойкость. По этой же причине Тм, стали должна быть минимальной. Лишь одно условие— возможность возникновения недоливов и неспаев в отливках— служит оправданием заливки кокилей перегретой сталью. Оптимальной для углеродистых сталей считается Т„, = 1720 —:1770 К.
При производстве отливок в кокилях обработке стали в плавильной печи необходимо уделять особое внимание. Недопустимо использование стали с повышенной газонасыщенностью, загрязненной большим количеством неметаллических включений, значительно снижающих жидкотекучесть и увеличивающих опасность возникновения неспаев, усадочно-газовых раковин и т. п. Продолжительность пребывания стальной отливки в форме является важнейшим фактором стойкости кокиля. В связи с последовательным затвердеванием стальных отливок создаются благоприятные условия для их ранней выбивки.
Температура выбивки для каждой отливки устанавливается опытным путем. Процесс литья стали в кокиль следует организовать так, чтобы период пребывания отливки в кокиле был минимальным. При литье стали важнейшей задачей является выбор защитного покрытия и поверхностного упрочнения кокилей. Все, что было сказано в первом и втором разделах и в части выбора рациональных покрытий и поверхностных упрочнений, в первую очередь относится к кокилям для получения стальных деталей.
Хорошо зарекомендовало себя покрытие кокилей следующего состава, % по массе: 30 — 40 огнеупорного наполнителя (карборунда, циркона, окиси хрома и др,); 5 — 9 жидкого стекла; 0,7 — 0,8 борной кислоты; остальное — вода (до плотности 1,1 — 1,22). Покрытие наносят в несколько слоев, причем последний слой краски лучше готовить из более мелких частиц наполнителя. Такое покрытие наносят один раз в смену. Требуется лишь изредка подправлять его рабочий слой. 4.
ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ЛИТЬЯ Литье в кокиль дает наибольший эффект при изготовлении отливок особого вида и назначения. Но в каждом таком случае требуются необычные технологические решения. Ниже рассматриваются некоторые примеры таких решений. Часто литье в кокиль является 267 Особые слуяаи литья единственно возможным способом достижения высокого качества отливок ответственного назначения. К таким отливкам относятся штампы. Большой вклад в развитие производства литых штампов (в том числе и литых в кокили) в нашей стране внес Б.
А. Носков. Им была доказана целесообразность изготовления литых штампов с ручьями, разработана и осуществлена на практике технология литья штампов в кокилях. Оригинальный процесс литья штампов со вставками показан на рис, 122. В разъемный кокиль 3 перед заливкой устанавливают нагретую до 840 — 900 К вставку 4 из стали Р18, и литейную полость 2 заливают через прибыль надставки 1 сталью 5ХНВЛ при 1820 +- ~ !О К. Вставку 4 нагревают во избежание образования трещин в обойме штампа. Для устранения в стали Р18 остаточного аустенита отливку троекратно отпускают (820 — 870 К, нагрев 3 ч). Сталь 5ХНВЛ модифицируют О,ЗУа КМ, который вводят совместно с 0,1% А1 и 0,3е ферротитана на струю расплава.
Стойкость литого штампа, как указывается в работе (88), повысилась в 15— 20 раз в сравнении с напрессованным, стоимость снизилась в 1,5— 2 раза. Даже в случае низкой стойкости кокилей для изготовления подобных отливок расход на них всегда окупается. К числу особых и интересных способов литья стали в кокиль можно отнести способ получения полых отливок с выплавляемым стержнем (63].
За последнее время все чаще появляются сведения об использовании таких стержней при литье в кокиль разных сплавов. В указанной работе приводится описание литья из стали 50Л полых цилиндров диаметром 90 мм, высотой 500 мм с толщиной стенки 20 мм. з Существо процесса ясно из схемы, представленной на рис. 123: 4 г Рнс. !22. Схема лнтья штампов Рнс. 123. Схема лнтья сталн в соанль с вы- плавляемым стермнем Литье рнсаАи Рис. 111.
Схема устройства многоместного «оииля для литья бил на стали 11ОГ1ЗЛ в кокиль 1 вставляют выплавляемый металлический стержень 2 и форму заливают через дождевую литниковую систему, выполненную в литниковой чаше 3. Дождевая заливка оказалась наиболее приемлемой: при сифонной н боковой заливке стержень расплавлялся преждевременно и его металл сплавлялся с металлом отливки. Применение выплавляемых стержней позволило довести выход годного до 78%, разгрузить в тепловом отношении кокиль 1, повысить его стойкость и получить следующие механические свойства стали после термической' обработки: оа = 735ч 918 МПа; от =- 382 —:437 МПа, ф = 17,4 —:20,5%. Можно ожидать, что выплавляемые стержни позволят расширить область применения кокилей для литья стальных деталей, так как уменьшится опасность образования в отливках трещин и усадочных рыхлот.
В работе 181 описана технология литья из стали 110Г13Л бил массой 8,5 — 12,5 кг молотковых мельниц для разлома угля. Применяемый при этом водоохлаждаемый кокиль изображен на рис. 124. Корпус 1 такого кокиля — сварной, из стали Ст3, а поверхность отливки формируется сменными вставками 4 и стержнем б. Литниковая система также выполнена в песчаном стержне б. Корпус кокиля 1 охлаждается водой, проходящей по водяной коробке 3. Выталкиватели расположены в плите 2. Износостойкость бил, полученных в кокиле, повысилась на 30%.
Литье крупных стальных отливок представляет большие технические трудности, так как связано с изготовлением массивных 969 Виды брака кокилей, которые сложно изготовить и механизировать. Между тем, как это показывает опыт, именно эти процессы позволяют получить наибольший эффект. Об этом свидетельствуют и примеры современных процессов литья крупных стальных деталей.
Крышка котла высокого давления, как указывается в работе [1411, отливается в массивный литой кокиль из углеродистой (0,04 — 0,Обоим С) стали. Проведенными расчетами и постоянным наблюдением установлено, что наиболее напряженным местом кокиля является пояс, формирующий вертикальную стенку крышки. Средняя стойкость кокилей, выявленная на основе их трехгодичной эксплуатации, составила 219 заливок. Хотя такая стойкость обеспечивает получение значительного эффекта по сравнению с литьем в песчаные формы, она может быть заметно повышена путем упрочнения поясной части кокиля, которая в дальнейшем была выполнена из блочно-игольчатых элементов.
З. ВИДЫ БРАКА И СПОСОБЫ ЕГО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ В ряде случаев внедрению литья стали в кокиль препятствует повышенный брак отливок. К числу наиболее часто встречающихся видов брака стальных отливок относятся горячие и холодные трещины, недоливы, газовые и усадочные раковины, несоответствие размеров требованиям чертежа. Основным средством предупреждения горячих трещин является повьппение технологичности стальных отливок, приспособление их конструкции к условиям литья в кокиль. Соответствующие принципы рассмотрены в параграфе 1. Не менее важной мерой предупреждения трещин является подготовка расплава. Глубокое раскисление стали и ее модифицирование всегда оказывают благоприятное влияние. Дегазация стали также предупреждает образование трещин. Центровые стержни особенно тонкостенных отливок с развитой поверхностью должны обладать хорошей податливостью, не содержать жестких каркасов; изготовление таких стержней полыми— обязательная мера предупреждения трещин.
Предупредить трещины в торцах тонких стенок можно путем снижения скорости их затвердевания и устранения заливов. На рис. 125 приведены два вида устройства знака стержней. ,В первом случае (рис. 125, а) из-за быстрого затвердевания торца отливки а) б) Рнс. 125. Схема устройства знака стержня: а — обычное; б — предупреждающее трещнны 270 .титье стали и появления в нем заливов образование трещин было неизбежным. Небольшие изменения в устройстве знака (рис. 125, б) устранили эти недостатки, что благоприятно сказывалось на предупреждении трещин.
Газовые раковины возникают нз-за «закупоривания» воздуха в <глухих» местах кокилей, некачественной стали, газотворной способности краски и стержней, а также из-за перегрева кокилей. Первая причина газовых раковин устраняется соответствующей вентиляцией, а последняя — соблюдением теплового режима формы и периодической очисткой ее рабочих поверхностей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
