Титов (550695), страница 72
Текст из файла (страница 72)
218. Коиструкаик литииковык скотом лля сталь- кык отливок которые, помимо своего основного назначения — питания отливки, служат как бы резервуаром для всплывания неметаллических включений (засоров). Их преимугцество заключается в удобстве сборки форм и возможности наблюдения за состоянием формы перед заливкой и в процессе заливки.
Недостатками открытых прибылей (рис. 219, а) является зависимость высоты прибылей от высоты имеющихся в цехе опок и возможность засора формы через открытые прибыли, а также увеличенный расход сплава на прибыли. Закрытые прямые прибыли (рис. 219, б) следует использовать для высоких опок, когда применение открытых прибылей вызывает большой расход сплава на прибыль.
Отводные прибыли (рис. 219, в) устанавливают для питания узла. отливки в нижней половине формы и в тех случаях, когда нельзя поставить прямую прибыль без изменения конфигурации отливки. На практике очень часто применяют прибыли сферической формы, что уменьшает расход сплава и увеличивает выход годного литья. Преимущество сфероидальных прибылей: высота их не связана с высотой опок. Для улучшения работы прибылей важно, чтобы металл в прибыли оставался длительное время в жидком состоянии (прибыль должна застывать позже отливки). С этой целью применяют специальные стаканы (рнс. 219, е) из экзотермических смесей, состоящих в основном нз термита.
При заливке формы эта смесь разлагается с выделением большого количества теплоты, которая и обогревает прибыль. Однако для крупных прибылей такие стаканы )1 2 х'х е) г) Рис. 219. Способы установки прибылей на стальных отливках применять нецелесообразно, так как они сгорают раньше, чем прибыль закончит свое действие, и эффект нх применения будет небольшим.
Чтобы обеспечить работу закрытой прибыли под атмосферным давлением, в пр ибыль устанавливают песчаный стерженек (рис. 219, б), вокруг которого металл не затвердевает, так как стерженек быстро прогревается до температуры металла. По этому стерженьку воздух из атмосферы проходит в прибыль, которая и работает под атмосферным давлением. Для улучшения работы прибылей и уменьшения расхода металла применяют прибыли, работающие под избыточным давлением, которое создается специальным патроном 1 (рис.
219, д), вставляемым внутрь формы. Патрон состоит нз металлического корпуса и мелового заряда. После заливки формы стенки корпуса патрона расплавляются к моменту, когда на стенках формы уже образовалась достаточно прочная корочка твердого металла (рис. 219, а). Мел при нагревании разлагается, образуя газ, который и создана внутри прибыли избыточное давление. Давление улучшае~ условия заполнения усадочных пор жидким металлом. Для облегчения отделения прибылей от отливки применяют специальные тонкие керамические пластинки 2 (рис.
219, д), которые, быстро прогреваясь, не охлаждают перешеек между отливкой и прибылью и не препятствуют перетекаяию металла из прибыли в отливку, по создактг своеобразный надрез, позволяющий легко отделять прибыль от отливки. Прибыль должна иметь достаточное сечение, затвердевать позже отливки и иметь минимальный, но достаточный объем, чтобы усадочная раковина не вышла за ее пределы.
б) а Рас. 220. Прибыли: а — ввврытые; б — атерытыч е — атвадвые На рис. 220 приведены прибыли, используемые для отливок зубчатых колес диаметром 500 — 1200 мм. Наружные холодильники часто применяют для борьбы с трещинами в тех случаях, когда нельзя сделать охладительные ребра на отливках. В стальных отливках горячие трещины и надрывы образуются при неправильной конструкции отливки, т. е. когда нет плавных переходов от тонкой части к толстой, а также при неправильном подводе металла к отливке. Надежным средством предупреждения образования горячих трещин в отливках является применение литейных ребер, удаляемых при обрубке. Толщина литейных ребер составляет 10 — 30'а толщины стенки отливки. Расчет литниковых систем.
Суммарную плошадь сечения пит телей рекомендуется определять по формуле (6). Время заполнения формы жидкой сталью следует находить й формуле ч=з у'66, где 6 — средняя толщина стенок, мм; б — масса отливки с литниками и прибылями, кг; а — коэффициент времени. Значение коэффициента а зависит от производственных условий и колеблется от 1,4 до 1,б. Для отливок, склонных к образованию внутренних напряжений, рещин и усадочных раковин, значения коэффициента з желательно :величнть на 0,1 — 0,2.
Отливки, изготовляемые в металлических нли песчаных формах с большим числом холодильников, следует ~~лизать быстрее и значение з для них уменьшить на 0,1 — 0,2. Найденное время рекомендуется проверять следующим соотношением: н в=— т где Н вЂ” высота отливки, см. При толщине стенок 7 — 1О мм скорость заливки о должна быть не менее 20 мм!с, прн 6 = 10 —: 40 мм скорость о не менее !О мы~с; при 6 =- 40 мм о =- 8 мм(с. Если скорость окажется недостаточной, то нужно уменьшить время заливки или же изменить положе.
иие отливки в форме. По Г. М. Дубицкому, соотношение сечений элементов литниковой системы должно быть для отливок: мелких "и: Рв х: Рст=)~0: (1,05 —:1ю2): (!,1-т-1,2); средних Р,:Р,,:Р„=(1 —:1,5): 1,0:(1,05 —:1,2); крупных Р,: Р,,: Р„= (1,0 —: 2,0): (1,0 —: 2,0): 1,0, где Р,, — поперечное сечение лнтникового хода. й 3. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМОВКИ При разработке технологии литейной формы необходимо соблюдать изложенные ранее особенности проектирования литейной формы для стальных отливок. Припуски на механическую обработку стальных отливок назначают по ГОСТ 2009 — 55.
Их назначают больше по сравнению с отливками из чугуна и цветных сплавов из-за повышенной усадки стали и пригара формовочной смеси к отливкам. Вследствие высокой температуры стали формы изготовляют нз более огнеупорных формовочных и стержневых материалов. Кроме того, следует учитывать, что при соприкосновении жидкой стали с формовочной смесью окислы железа и марганца, соединяясь с кварцевым песком, ошлаковывают поверхность формы. Сырые формы для отливок с чистой поверхностью изготовляют из бентонитовых формовочных смесей. Бентонитовая смесь по сравнению с жидкостекольной обладает хорошей пластичностью, лучшей формуемостью и огнеупорностью, но требует значительного уплотнения и хорошей вентиляции формы.
Бентонитовые смеси дают хорошие результаты при содержании до 3,504 влаги и при заливке в сырые формы отливок массой до 5000 кг. С увеличением содержания влаги уменьшается прочность смеси и на отливках появляются «рванины» — следствие обгара формы. Формы для стальных отливок, в отличие от форм для чугун. ных и цветных отливок, должны иметь большую плотность смеси для предохранения поверхности формы от размыва струей жидков стали.
Особенно сильно размываются литниковая воронка и литии. ковые каналы. Для выноса из формы смытых частиц формовочной смеси применяют открытые прибыли, увеличивают припуск на механическую обработку в верхней части отливки, а крупногаба. ритные формы при заливке иногда располагают с наклоном. Переувлажнение формовочной смеси и содержание в ней значительного количества газотворных веществ способствует образо. ванию газовых раковин на поверхности отливки. Заниженная же влажность фор. лювочной смеси (ниже 3,5 "а) препятствует хорошему уплотнению формы. При формовке по-сырому количество влаги ие должно превышать 3,5 — 4,5«а, а при фор.
д) лювке по-сухому 4,5 — 5,5'а. Содержание в формовочной смеси углекислых солей и Рнс. 22Ц Установка холоднат ~акса а форма мела недопуС™о, так как при высокой температуре они разлагаются и выделяют ренин» углекислый газ, приводящий к образова- нию раковин в отливках. Чтобы предупредить образование трещин, возникающих вследствие неравномерной усадки, формы изготовляют из податливых формовочных материалов, не препятствующих нормальной усадке. Для увеличения податливости в смесь вводят 15 — 30% древесной или торфяной муки, которая во время сушки выгорает и образует пустоты, облегчающие усадку.
В стержни для этой цели вводят патоку, дексгрин и другие выгорающие добавки. Готовые формы сразу после сборки следует заполнять сталью, так как долгостоящие перед заливкой формы выветриваются, осыпаются или сыреют. Чтобы предупредить образование усадочной пористости, в под. прибыльной части отливки ставят наружные или внутренние холодильники или применяют «утепленные» прибыли, при этом вводят термитную смесь в места формы, выполняющие прибыли. Холодильники ускоряют процесс охлаждения утолщенных мест отливок и уменьшают напряжения, усадочные раковины и предотвращают возникновение горячих трещин. Холодильники могут быть изготовлены из прутков проката и могут быть литыми. Поверхность внутреннего холодильника должна быть чистой и свободной от ржавчины и окислов. Внутренние холодильники должны свариваться с металлом отливки.
Наружные холодильники от приваривания их к отливке покры. вают различными красками, например суриком или формовочной краской. Холодильники 1 перед установкой в форму (рис. 221) олжны быть тщательно очищены от грязи, масла и окалины. В тех лучаях, когда используют внутренние холодильники, которые не вариваются с металлом отливки, применяют стальные прутки, последние при механической обработке высверливают из отливки.
ГЛАВА Ш ПЛАВКА И ЗАЛИВКА СТАЛИ й Е ПЛАВКА В МАРТЕНОВСКИХ ПЕЧАХ В литейных цехах для плавки стали применяют мартеновские печи, дуговые и индукционные электропечи, малые бессемеровские конверторы. Плавку стали в мартеновских печах применяют преимущественно для крупных стальных отливок. Мартеновский способ выплавки стали обладает следующими преимушествами: воз- г 1 г можностью использования большого количества стального лома и передела в ( ~ ~. жидкую сталь исходных матсриалов разнообразного химического состава; высоким качеством и возмож- 8 постыл выплавки сталей многих марок; относнтельно небольшой стоимостью передела. Емкость мартеновских печей составляет м„ 5 — 500 т, а в цехах фасонного литья машинострои- Ъ / ~~~ь тельных заводов 5 — 100 т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
