Бураков (550672), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Литье в кокиль не только позволяет снизить расход металла на заготовку, но и уменьшить толщины стенок готовых деталей (из-за более высоких свойств). Таким образом, литье в кокиль сплавов на медной основе имеет явные преимущества перед литьем в разовые формы и целесообразность его применения очевидна. Однако необходимо помнить о некоторых особенностях этого процесса. Особенности литья в кокиль меди и ее сплавов обусловлены прежде всего низкой их трещиноустойчивостью, Для преодоления этого недостатка необходимы такие меры, как раскисление, модифицирование и рафинирование. Из-за трещин сложные тонкостенные латунные отливки весьма трудно получать в кокилях, однако тщательная обработка сплава фтористым натрием позволяет решать эту проблему 1161).
Присадка легирующих элементов в сплавы меди с целью повышения служебных свойств часто вызывает одновременно снижение их трещиноустойчивости. Так как при литье в кокиль служебные свойства медных сплавов повышаются представляется воз- Особенности процесса и качество ооаливок 303 570 Рвс. 1(2. Эсена сребенкатоб втулки (а) к кокала Ллк нее (оу можность применять легирующие в меньших дозах и тем самым повышать трешиноустойчивость. Для устранения лнквации в отливках из свинцовой бронзы, предупреждения пористости в отливках из латуни и оловянной бронзы необходимо применять процессы литья, обеспечивающие повышенную скорость затвердевания.
Это достигается исключением песчаных стержней и вставок, охлаждением кокилей водой, применением высокотеплопроводных материалов для кокилей. Один из примеров литья бронзы с применением металлического стержня описан в работе (15]. На рис. 142, а представлен эскиз гребенчатой втулки из латуни ЛК 80-ЗЛ с толщиной стенок до 5 мм.
Получают ее в двухразъемном кокиле с центральным металлическим стержнем (рис. 142, б). Заливка производится через прибыль высотой 100 мм. По конструкции стержни могут быть самые различные и, в частности, — водоохлаждаемые. В работе 1471 говорится об успешном использовании подобных стержней при литье деталей из оловянных бронз. Внутренние стенки полых стержней охлаждают водяным душем. При этом обращается внимание на следующую особенность: при раннем пуске воды стержень не успевает Липсае медных силапов прогреться, более поздний пуск воды вызывает трещины в отливках. Особенность литья в кокиль медных сплавов состоит также в целесообразности использования специальных способов повышения скорости затвердевания отливок.
Так, в работе [44[ указывается, что литье в обычные кокили не обеспечивало получения здоровых отливок из свинцовистой бронзы с содержанием 9,0— 11,0% РЬ. Брак золотников по усадочной пористости и ликвации достигал до 60%. Была опробована технология литья намораживанием на водоохлаждаемый кокиль-кристаллизатор. Применение нового способа позволило сократить брак золотников до 3%. 3. ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ЛИТЬЯ Литье втулок, Втулки — наиболее хара4[терные отливки из сплавов меди; они, как правило, представляют собой детали ответственного назначения, для которых высокие плотность, износостойкость и прочность являются главными требованиями.
Рассмотрим некоторые примеры. Освоен процесс литья втулок наружного диаметра 320 мм, внутреннего — 160 мм, высотой 1200 мм из бронзы Бр. АЖ 10-3-1,5. Стержни для них изготовляются из цельнотянутых трубтолщиной 5 — 10 мм [78[. Интересный способ литья в кокиль втулок и полувтулок больших диаметров из бронзы Бр. ОЦС 5-5-5 приведен в работе [155 [. Диаметр втулок более 400 мм, высота до 1000 мм. Для предупреждения усадочной пористости на внутренней поверхности втулок применен металлический р стержень [рис.
143). Стержень полый, состоит из трех или четырех собранных вместе секторов. Полости между секторами засыпают формовочной смесью, а зазоры между секторами заделывают быстросохнущим составом. Один из видов податливых стержней показан на рис. 144. Стержень состоит из трех частей: центральной части 3 в виде трапеции и двух боковин 4, которые разжимаются разрезными коль- Рис.
143. Эскиэ кокиля для литья крупиык втулок' l — покпои4 у — формовочная смесь4 л — стержень; 4 — корпус кокиля; у — литииковыр стержеяь Защитные покрытия, еахиака и термическая обработка 74-Л рис, !44. Схема устройства податливого металлического стержню 7 — плита; у — корпус кокиля; 8 — центральная часть стержня; 4 — две боковины; 6 — 7 — раареаные кольца; 6 — обойма; 8 — отливка цами 5 и 7. Стержень фиксируется внизу в гнезде плиты 1 кокиля, а вверху — в обойме б. При затвердевании и усадке отливки 8 боковины 4 стержня сжимаются и выталкивают центральную часть 8, отчего стержень и делается податливым.
На разборку и сборку такого стержня затрачивается не более 3 мин. В отливках типа втулок используют простые литниково-питающие системы, например дождевую, если высота отливки не очень большая. Для более высоких втулок рекомендуется сифонная литниковая система.
При условии 1: д ) 10 (1 — высота, 41 — диаметр отливки) вертикальное расположение отливки в кокиле может быть заменено горизонтальным. Литье фасонных отливок. Литье в кокиль широко и эффективно используют для изготовления из медных сплавов различных фасонных (в основном арматурных) отливок. При серийности мелких арматурных отливок около 10 000 шт. их выгоднее изготовлять в кокилях, чем литьем под давлением. И лишь для серий по 20 000 отливок более экономичным оказывается литье под давлением. 4. ЗАЩИТИЪ|Е ПОКРЫТИЯ, ЗАЛИВКА И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА В настоящее время используют различные покрытия кокилей. На Череповецком металлургическом заводе им.
50-летия СССР, например, при литье медных головок кислородных фурм применяют покрытие следующего состава, %; 26 лака ПВБ; 26 гидролизного спирта, 48 графита. Плотность краски — 1,12— 1,14 г/см', наносят ее через две заливки и получают отливки с чистой поверхностью П491. Могут быть рекомендованы покрытия кокилей для латуней и бронз, состоящие из органического или водного растворителя— 100%, термореактнвной смолы — 2 — 5% (сверх 100%) и огнеупорного порошка (е",гО, МяО, А1,0,, диатомит) — 8 — 15% (сверх 100%), Лиспье медньел сплавов По данным работы [1171, при литье в кокили деталей из бронз Бр.ОЦС6-6-3, Бр.ОФ 10-1, Бр. АМц 9-2, Бр.
А)К 9-4 применение в качестве защитного покрытия консистентной смазки ЦНИИТМАШ-201 дало хорошие результаты: отливки получались без пор, раковин и свищей. Наносят смазку слоем 0,3 — 0,8 мм. Расход ее составляет приблизительно 500 г на 1 т отливок. Такое покрытие может быть рекомендовано как для оловянных, так и для безоловянных бронз, Для отливок из сплава на медной основе применяют различные виды термической обработки: отжиг для снятия напряжений, гомогенизирующий отжиг для получения однородной структуры и свойств, закалку с последующим отжигом, а также смягчающий отжигс целью изменения механических свойств.
Отливки, получен. ные в кокилях, в большей мере, чем заливаемые в песчаные формы, нуждаются в выравнивании структуры и снижении напряжений, Виды и режимы термической обработки для различных сплавов различны. Для латуней используют гомогенизирующий отжиг, проводимый по режиму: нагрев до температуры примерно на 50 град. нижетемпературы солидуса и выдержка при этой температуре в течение 4 — 6 ч, Отжиг латуней для снятия напряжений производится при 530— 570 К с выдержкой 2 ч и последующим медленным охлаждением с печью. Свойства кремнистой латуни можно значительно повысить термообработкой, состоящей нз нагрева до 1020 — 1030 К (750 — 760' С), выдержки при этой температуре 1,0 — 1,5 ч, охлаждении с печью до потемнения и дальнейшего охлаждения на воздухе.
В этом случае предел прочности при растяжении увеличивается до 410 МПа (41 кгс!мме), а относительное удлинение— до 38% против 390 МПа и 1?3ь соответственно до термообработки. Отливки из оловянной бронзы, которые отличаются резко выраженной дендритной структурой, подвергают гомогенизирующему отжигу при температуре 920 — 1020 К. Отжиг для снятия напряжений проводят при 470 К в течение 10 — 20 ч. Кроме того, для этих бронз термическая обработка может быть использована с целью уменьшения пористости, Рекомендуется следующий режим: нагрев до 870 — 950 К в течение 4 — 6 ч, выдержка при этой температуре 1 — 3 ч и дальнейшее охлаждение с печью.
Отливки из алюминиевых и кремнистых бронз, кроме гомогенизирующего отжига для снятия напряжений, можно подвергать термообработке с целью улучшения механических свойств — закалке с последующим отжигом. Значительное улучшение меха. нических свойств в результате термической обработки наблюдается у бериллиевой бронзы. Чаще всего обработка состоит из нагрева до 1070 К, выдержки в течение нескольких часов для получения однородного твердого раствора и охлаждения в воде; после этого отливки подвергают старению при температуре около 670 К.
Глава Х7111 ЛИТЬЕ В ОБЛИЦОВАННЫЕ КОКИЛИ Ь ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ Особенности рассматриваемой технологии связаны, прежде всего, с необходимостью нанесения на кокиль облицовки для получения каждой очередной отливки. Облицовочный состав наносят по модели, путем заполнения зазора между рабочими поверхностями модели и кокиля. Способы заполнения зазора составом, режим отвердевания последнего, методы очистки кокилей от остатков отработанной облицовки, подготовка оснастки к нанесению облицовки, способы и устройства для подачи облицовочного состава в зазор между моделью и кокилем зависят от свойств облицовочной смеси.
Облицовки из жидкоподвижных смесей чаще всего получают заливкой через отверстия в кокиле, реже — выжиманием с помощью модели, погружаемой в кокиль с налитым составом. Для нанесения облицовки из пластичных и сыпучих смесей используют все разновидности пескодувного процесса. С целью обеспечения равномерности уплотнения облицовочного состава иногда применяют различные дополнительные воздействия: вакуумирование полости между моделью и кокилем, встряхивание (вибрирование) оснастки и др. Как указывалось в гл. Ч1, наиболее широкое применение нашла сыпучая термотвердеющая песчано-смоляная смесь. Близкая к нулю прочность такой смеси в исходном состоянии в сочетании с пескодувным процессом позволяет стабильно получать относительно тонкую облицовку на кокилях практически любой конфигурации.
Твердеет смесь за счет теплоты нагретой оснастки. На рис. 145 показаны схемы нанесения облицовки на кокили вдуванием смеси через отверстия в теле кокиля (а) и через щелевой зазор между кокилем и моделью (б). Для отливок массой до 200 кг преимущественная толщина слоя облицовки равна 4 — 6 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
