Бураков (550672), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Склонность к обра*оваиию горичнх трещин (щи. рина кольНа), мм Жидкотекучесть по п ругковоя пробе, мм Склон и о ст ь к обрааованию микро рыхлоты Лннеаиаа усадка, Марка сплава Система сплава ° 1 Мя — А! — Еп Мя — А1 — лп Мя — Хц — Хг Мя — !ба — Зг Мя — За — Ег 1,0 — 1,2 1,1 — 1,2 1,2 — 1,4 1,2 — 1,5 1,2 в 1,5 290 — 300 330 290 250 320 Средняя Л Малая Л 30,0 27,5 30,3 — 32,5 15 — 20 27,5 — 30 Млб Мл!2 Мл10 Мл 15 294 Литье магниевых сплавов Рекомендации по проектированию отливок из магниевых сплавов (минимальнаяя толщина и уклоны стенки, предельные значения длин отверстий, припуски на механическую обработку) изложены в гл.
НП!. При проектировании необходимо руководствоваться и общими требованиями к литым конструкциям, приведенным там же, 2. ОСОБЕННОСТИ ЛИТЬЯ Применение кокилей позволяет добиться значительного упрощения технологии производства и сокращения стоимости (примерно в 2 раза) отливок из магниевых сплавов. Прежде всего это объясняется отсутствием химического взаимодействия металла с формой, При заливке в песчаную форму магниевый сплав интенсивно реагирует с влагой, поэтому требуются специальные меры для предупреждения его окисления, что усложняет технологический процесс изготовления отливок.
Однако литье в кокиль ввиду пониженных литейных свойств магниевых сплавов (низкая жидкотекучесть, высокие усадка и склонность к образованию горячих трещин) имеет свои сложности, которые проявляются в необходимости строгого регламентирования параметров технологического процесса. При литье из сплава Мл5 тонкостенных отливок оптимальными являются значения Т„, = 1000 —;1020К и Т„= 670 К, а для простых толстостенных отливок Т„, = 950 К и Т,„= 570 —: —; 620 К.
По данным А. М. Осокина, при литье сплава Мл5 в кокили удается устранять горячеломкость отливок при Теа = 670 К и Т„л = 1070 К. При этих параметрах уменьшается отрицательное влияние большого интервала кристаллизации и появляется возможность залечивания образующихся кристаллизационных микротрещин. Следует, однако, учитывать, что повышение температуры заливки приводит к интенсивному окислению сплава, загрязне- 5 нию отливки окислами, увеличению размеров зерна и к ухудшению механических свойств.
Поэтому считается более эффективным введение в расплав церия и висмута, благоприятно действующих на снижение горячеломкости (61]. Ввиду повышенной склонности магниевых сплавов к образованию трещин при затрудненной усадке необходимо обе- Рвс. 188. Лвтвяковая сястеыа «артерш 1 — стояк; т — ыеталлопряеыяяк; 3 — рассекатель; 4 — пояпятывашщяе бобышкн: б — выпор; б — кольцевая прибыль 29В Лмтникоаые еиеиеемое Рнс. 1»а. Кокивь с всртикааьиымн поапнтываыитнми бобыыками спечить своевременный «подрыв» (извлечение) металлического стержня или применять песчаные стержни.
Учитывая особенности литейных свойств рассматриваемых сплавов, следует широко применять верхние и отводные (боковые) прибыли совместно (рис. 138). Даже в литых образцах, предназначенных для испытания на разрыв (рис. 139), были достигнуты стабильные показатели механических свойств сплава Мл5 после применения специальных вертикальных подпитывающих бобышек [9). В работе [76] приводятся данные о влиянии на механические свойства и квазиизотропность (однородность) сплава Мл5 модифицирования расплава магнезитом и воздействия ультразвуком в период кристаллизации в кокиле. Воздействие на расплав ультразвуком повысило механические свойства сплава Млб в центральной части слитка диаметром 80 мм и высотой 260 мм (масса слитка 2,15 кг) на 40 — 50%.
Менее эффективно действует модифицирование. 3. ЛИТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ Основным условием получения качественных отливок из магниевых сплавов является предупреждение окисления расплава и обеспечение его ламинарного движения в литейной полости формы. Завихрение потока магния на любом пути металла в кокиле может привести к образованию вторичного шлака, микроне- плотностей и газовых раковин в отливках. Литниковые системы для магниевых сплавов чаще всего состоят из стояка, коллектора и питателей. Вместо зумпфов у основания стояка устраивают рассекатели (рис. 140). В некоторых случаях вместо коллектора устанавливают металлоприемник с рассекателем (см. рис, 138).
Стояки применяют трех видов — цилиндрические, плоские и змееобразные. Змееобразные распространены для крупных отливок. Цилиндрические и плоские стояки рекомендуется выполнять наклонными. В ряде случаев перед заливкой кокиль наклоняют в сторону стояка на 40 — 50' от вертикали и в таком положении начинают его заливку. По мере заполнения стояка сплавом форму Лиеаае магниггаст сплогог гас. 140.
Талы Рассеаателе» постепенно возвращают в начальное поло. жение, Такой способ обеспечивает плавное заполнение формы металлом независимо от габаритных размеров отливки. Он особенно целесообразен при литье отли. во к, имеющих большие горизонтально расположенные поверхности. Питатели чаще всего применяют щеле. вые горизонтальные или вертикальные, з) реже рожковые.
Целесообразно обеспе. чивать рассредоточенный подвод металла через несколько питателей во избежание 'местного перегрева, а также для более быстрого заполнения формы. При литье магниевых сплавов применяют расширяющуюся литниковую систему, обеспечивающую более спокойное Р) поступление металла в полость формы. е 1 Обычно рекомендуется соотношение элементов литниковой системы (стояка, коллектора и питателей) для мелких и средних отливок г'„: г„„: Р„= 1: 2: 3, а для г) крупных и сложных отливок Р„: г„,: :г, =1:3:6. Расчет литниковой системы начинают с определения площади сечения стояка (сма) М1 (139) О,))сг1 И где М, — масса отливки с литниковой системой и прибылями, кг; р — коэффициент расхода, равный 0,7 — 0,8; 1, — продолжительность заливки, с; Н вЂ” средний металлостатический напор, см.
Продолжительность заливки вычисляют по формуле (,=й' б,М„ (140) где А — коэффициент, зависящий от массы отливки; 61 — средняя толщина стенки отливки, мм. Происхождение формулы (139) легко понять, если сравнить ее с выражением (!35). Как уже отмечалось, при литье магниевых сплавов необходимо использовать прибыли. Объем прибыли должен превосходить объем питаемого узла в 1,5 — 2 раза, форма прибыли зависит от конфигурации этого узла.
Подготовка и заливка кокилвй 297 4. ПОДГОТОВКА И ЗАЛИВКА КОКИЛЕЙ В основном эксплуатация кокилей при литье магниевых сплавов мало чем отличается от эксплуатации их при литье алюминиевых сплавов. Перед окраской поверхность кокиля тщательно очищают и нагревают до 470 — 530 К, после чего пульверизатором наносят краску.
В табл. 34 представлены некоторые составы красок. Таблица 34 Состав (% по массе) краски для кокилей о Ю н ои ~ы а ой Юй ео нн н ыь Назначение л ч и нн ни ои Для отливах сложной кон- фигурации 4,0 3,0 2,5 15,0 78,0 79,0 77,0 3,8 3,0 2,5 15,0 18,0 Для средних и мелких отли- вок Для утеплении литников и выпоров Для окраски литников и выпоров Для окраски литииков и прибыли 2,0 5,0 4,0 10,0 5,0 2,0 86,0 15,0 3,0 68,0 2,5 84,0 6,0 5,0 2,0 25 20,0 ог 100 Применяют краски и иных составов.
Так, на Мелитопольском заводе «Автоцветлит> хорошо себя зарекомендовала краска, содержащая пирофиллит, Состав ее (% по массе): 13,5 — 15,0 пирофиллита; 4,5 — 5,0 талька; 1,8 — 2,0 жидкого стекла; 5,8 — 5,0 борной кислоты; воды — до плотности 1,12 — 1,2 г!смн. Окрашенный кокиль собирают, подогревают до требуемой температуры и заливают. Для лучшего прогрева кокиля и высушивання краски используют теплоту первых двух-трех отливок, которые затем идут на переплав.
При получении сложных отливок тепловой режим кокиля регулируют искусственным нагревом или охлаждением. В случае применения металлических стержней им необходимо уделить особое внимание 1окраска, подогрев и охлаждение, своевременное извлечение из отливки). Кроме"тщательного проведения плавки с обязательным рафинированием, необходимо обеспечить защиту расплава от вторичного окисления при заливке. Для этого зеркало металла в ковше и кромки кокиля у литниковой чаши и выпора присыпают серным Лиеиье магниевых сплавов цветом.
Последний, сгорая, образует защитную атмосферу. Заливочный ковш перед каждым наполнением его металлом необходимо промывать в расплавленном и перегретом до 1020 — 1070 К флюсе. Металлические чаши, через которые ведется заливка, предварительно окрашивают. Перед нанесением краски их нагревают до 420 — 470 К, а после окрашивания просушивают при 520 — 570 К.
Для окрашивания литниковых чаш рекомендуются следующие краски (в % по массе): 1) 25 окиси цинка, 2,5 графита в порошке, 5,0 жидкого стекла и 67,5 воды; 2) 32,5 окиси цинка, 1,5 жидкого стекла и 66 воды. Сплавы, легированные цирконием, заливают через фильтр. В качестве фильтра используют бой шамотного кирпича размером 10 — 15 мм. Бой, предварительно нагретый до — 1170 К, насыпают в чашу слоем от 80 до 150 мм в зависимости от массы заливаемого сплава. Приготовление рабочих сплавов для литья в кокиль ничем не отличается от приготовления сплавов для литья в песчаные формы. 3. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И ВИДЫ БРАКА Термическую обработку отливок из магниевых сплавов применяют в основном с целью повышения их механических свойств; в некоторых случаях (для сложных, разностенных отливок)— для уменьшения внутренних напряжений.
В первом случае используют искусственное старение, закалку и закалку с последующим старением, во втором случае — отжиг. Вследствие медленного протекания диффузионных процессов в магниевых сплавах требуется длительное время нагрева отливок под закалку и старение для перевода различных фаз в твердый раствор.
Кроме того, с целью уменьшения опасности окисления и оплавления отливок применяют двух- и трехступенчатый нагрев. Вначале ведут нагрев до более низкой температуры, при которой в твердый раствор переходят легкоплавкие составляющие, а затем производят нагрев и выдержку при повышенной температуре. Продолжительность термообработки отливок, полученных в кокилях, примерно в 1,5 — 2,0 раза меньше, чем отливок, изготовляемых в песчано-глинистых формах. Это связано с тем, что в первом случае металл отличается мелкозернистой структурой, в результате чего диффузионные процессы протекают с большей скоростью. Например, для отливок из сплава Мл5, отливаемых в песчано-глинистые формы, требуется двухступенчатый нагрев под закалку.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
