Титов (550695), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Из высокоуглероднстых сталей (50Л, 55Л) изготовляют валки для горячей прокатки, зубчатые колеса и барабаны подъехшо-транспортных машин. й 3.. ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ Легированные стали применяют для изготовления-отливок, ко. рые должны обладать особыми свойствами: повышенными мехави ческими свойствами, износостойкостью, коррозионной стойкостью жаропрочностью и т. д.
В' качестве легирующих элементов применяют обычно хро никель, молибден, ванадий, кремний и'марганец. Литейные сво ства низколегированных сталей и технология изготовления из ни отливок мало отличаются от углеродистых, Марганцовистые литейные стали бывают пизколегированные (до 2% Мп), среднелегированные (2,5 — 4% Мп) и высоколегированные (до 20% Мп). Низколегированная марганцовистая сталь имеег повышенные механические свойства по сравнению с обычной углер дистой, а по литейным свойствам не отличается от нее.
Сред~ марганцовистая сталь обладает повышешюй пзносостойкостью, в сокой прочностью, но невысокими пластическими свойствами. иее изготовляют шестерни, кулачки и другие детали, работающ на износ. Наибольшее распространение получила высокомарганцовистая сталь 110Г13Л (до 13% Мп), которая хорошо работает па износ с ударом и применяется для траков гусеничных машин, зубьев ковшей экскаваторов. С увеличением содержания марганца в стали улучшается жид- котекучесть, но повышается усадка, склонность к образованию го.
рячих трещин, окисных плен в отливках. Хромистые литейные стали бывают низколегированные (1 — 2% Сг), среднелегировапные (3 — 5% Сг) и высоколегированные (30% Сг). Низколегированная хромистая сталь хорошо работает на исти.рание, обладает высокой прочностью, по недостаточно пластична. Дополнительное легировацие молибденом, ванадием и вольфрамом позволяет увеличить предел прочности стали до 190 кгс!мм'. Среднелегировапные хромистые стали обладают повышенной прочностью при высоких температурах, а также хорошо сопротивляются коррозии в некоторых химических веществах. Высокохромистые стали обладают повышенной жаростойкостью даже при температурах около 1100' С.
Хромистые литейные стали обладают невысокой жидкотекучестью, а высоколегированные — значительной усадкой и склокностью к образованию усадочных раковин и трещин. Для лучшего заполнения формы хромистые стали перед разливкой перегревают и скорость заполнения формы увеличивают почти в 2 раза по сравнению с обычной углеродистой сталью. Хромоинкелевая литейная сталь обладает высокими конструк. ционными свойствами: повышенной прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью и жаропрочностью. Низколегированные хромоникелевь~е стали содержат 1 — 2% Сг; 1,5 — 3% 5)1; 0,2 — 0,5% С и обладают повышенной прочностью.
Хромоникелевые нержавеющие стали содержат 0,1 — 0,4% С; 1,0% 51; 0,4 — 0,5% Мп; 19 — 17% Сг', 7 — 9% %, обладают новы вышенной жаростойкостью и применяются для деталей паровых и га газовых турбин и других деталей, работающих при высоких температурах. ~Кидкотекучесть хромоникелевых сталей ниже, чем обычных угле глеродистых, Для хорошего заполнения формы эти стали перегрева ают и применяют высокую скорость заливки.
При затвердевании обРазУетсв кРУпнозеРнистаЯ макРостРУктУРа, что способствУет образ азованию в отливках горячих трещин. Поэтому хромоникелевые стали необходимо подводить в форму рассредоточенно, избегать местного перегрева; формы и стержни делать податливыми и для каждой отливки подбирать оптимальную температуру заливки. Кремнистые литейные стали обладают повышенной сопротивляемостью износу, а также химической стойкостью.
Низколегированные стали содержат до 2% Ы, а высоколегированные до 20% Ы. Высоколегироваиные стали обладают высокой твердостью (НВ 500) и хрупкостью, низколегированные стали — повышенной склонностью х образованию горячих трещин в отливках, поэтому необходимо делать формы н стержни податливыми и охлаждать отливки медленно и равномерно. В промышленности применяют также медистые литейные стали, которые используют для литых коленчатых валов, поршней и т. д., я вольфрамовые литейные стали, которые используют для режущего инструмента.
Вольфрамовые стали обладают плохими литейными свойствами: малой жидкотекучестью и повышенной усадкой. ГЛАВА ГГ КОНСТРУКЦИЯ ОТЛИВОК И ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМОВКИ й 1. КОНСТРУКЦИЯ СТАЛЬНЫХ ОТЛИВОК И ОСОВЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ Литейные свойства сталей существенно отличаются от свойств серого чугуна. Стали имеют большую линейную усадку (2 — 2,5%), худшую жидкотекучесть, большую склонность к ликвации. Зля получения качественных отливок необходимо учитывать зти особенности свойств стали уже на стадии конструирования литой детали или оценки технологичности при разработке технологии ее изготовления.
Конструкция отдельных элементов стальной отливки и сочетание этих элементов должны обеспечивать возможность направленного затвердевания и питания отливки. Конфигурация отливок должна иметь плавные переходы от утолщенных мест к тонким; скопления металла в местах сопряжения стенок недопустимы, Сле- 12 титОВ дует стремиться к тому, чтобы отливка имела по возможности оди паковую толщину стенок. При проектировании технологии формовки отливки следуе~ обращать особое внимание на взаимное расположение отдельных ее частей в форме при заливке и затвердевании, а также мест под. вода стали и конструкцию литниково-питающей системы.
Правильность расположения отдельных частей отливки при затвердеваиии определяют по правилу вписанных окружностей, согласно которому диаметры окружностей, вписанных в сечение отливки, должны последовательно увеличиваться от нижних сечений к верхним, так как каждое верхнее сечение является при былью для каждого нижнего.
Например, расположение отливки в форме, показанное на рис. 217, а, обеспечит направленное затвердевание и питание отливки. При расположении отливки, показанном на рис. 217, б, в нижней части отливки появится усадочная рыхлота. Рис. 217. К определению технологичности конструкции отливки методам впи- санных окружностей Правило вписанных окружностей позволяет также оценить рациональность конструкции отливки. Например, чем меньше диаметр сферы, вписанной в сопряжение стенок (рис, 217, в), тем меньше вероятность появления в этом месте усадочной рыхлоты.
Для питания отливки на массивных ее частях устанавливают прибыли, а для выравнивания скоростей охлаждения тонких и массивных частей отливки — наружные и внутренние холодильники, Конструкция и методы определения размеров прибылей и холодильников будут рассмотрены ниже. При пазиачеш1и положения отливки в форме при заливке следует учитывать возможность образования ужимин на плоских развитых поверхностях.
Поэтому такие поверхности следует располагать снизу вертикально или наклонно. Для обеспечения хорошей заполняемости формы тонкие стенки отливок должны располагаться в нижних частях формы и, по возможности, вертикально или наклонно. Вследствие большой усадки стали при изготовлении сложных отливок, особенно при торможении усадки формой и стержнями, 354 в отливках могут развиваться значительные напряжения и образовываться трещины. Поэтому следует располагать отливку в опоках, особенно имеющих крестовины, так, чтобы последние не препятствовали усадке отливки. Как правило, сталь следует подводить к тонкому месту отливки. Это место заполняется наиболее горячим сплавом, а в другие места сплав попадает более холодным, поэтому скорости охлаждения тонкой и массивной частей отливок выРавниваются.
Однако часто такой принцип подвода стали не дает хороших результатов. Поэтому для обеспечения направленного затвердевания отливки сталь подводят в прибыль или под прибыль в массивное место отливки. В этом случае наиболее разогретым местом отливки будет прибыль, обеспечивающая питание отливки, что, в свою очередь, обеспечивает направленное затвердевание отливки и концентрацию усадочной раковины в прибыли. При выборе Расположения стальной отливки в фойме при ее заливке я затвердрвании следует также руководствоваться изложенными ранее общими принципами проектирования литейной формы. й К УСТРОЙСТВО И РАСЧЕТ ЛИТИИКОВЫХ СИСТЕМ И ПРИБЫЛЕЙ Литннковые системы для стальных отливок должны иметь минимальную протяженность каналов.
Питатели необходимо располагать в направлении продольной оси стенки отливки в местах, разогрев которых способствует направленному затвердеванию, а движение сплава — всплытию неметаллических включений. При изготовлении крупных и средних отливок первые порции сплава следует подавать сифонохь а последующие — под затопленный уровень.
Пря этом в прибыли сплав должен поступать через специальные литниковые каналы или доливкой из ковша. Наиболее широко пйименяют спфопный нли ступенчатый подвод стали, обеспечивающий спокой.юе заполнение формы. На литниковую систему с пйибылями расходуется 25 — 50% общей массы жидкой стали.
Поэтому увеличение выхода годного литья можно достигнуть за счет уменьшения расхода стали на прибыль, принимая оптимальные ее Размейы Верхний подвод стали (рис. 218, а) применяют для широких отливок с небольшой высотой, заливку с наклоном фоймы (рис. 218, б) — для отливок типа плит. Сифоцный подвод стали (рис. 218, в) имеет недостаток: в прибыль поступает более холодный сплав. Однако возможна заливка с кантовкой (рис. 218, г): после заливки формы наиболее горячий металл будег находиться в прибыли и обеспечит питание отливки.
Иногда для плавного заполнения формы делаатг нижний подвод стали с помощью рожковой литниковой системы (рис. 218, д). Для крупных отливок применяют ступенчатую литниковую систему (рис. 218, е), в этом случае в прибыль поступает горячий сплав. Литниковая система должна обеспечивать четкую направленность затвердевания отливок; прибыли должны заполняться горя. чим сплавом. Основное отличие литниковой системы для стали от литниковой системы для чугуна — зто установка прибылей для питания усадки отливки. Прибыли ставят на самые массивные части отливки. Кроме того, необходимо обеспечить легкое их отделение и несложную механическую обработку мест установки прибылей. В поточно-массовом производстве наиболее распространены прямые открытые прибыли, а) г) Ркс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
