Титов (550695), страница 76
Текст из файла (страница 76)
ЗТ2 Нормализация с отпуском повышаег пластические свойства и уда дарную вязкость стали. При установлении режима термической бработки стальных отливок необходимо учитывать, что отливки можно загружать в печь, нагретую до температуры не выше 350' С. Вели отливки имеют очень сложную конфигурацию и в них возникают внутренннс напряжения, то при достижении в печи 650 — 700' С следует делать выдержку в 2 раза меньшей продолжительности, „ем при максимальной температуре отжига или нормализации,. отливки после выдержки при отжиге следует охлаждать вместе с печью до 300 — 350' С, мелкие и средние со скоростью 30 — 50 С/ч, а более крупные и сложные 25 — 30 С7ч.
Температура отпуска зависит от требуемых механических свойств: Прн повышении температуры отпуска после нормализации пластические свойства улучшаются, а прочность несколько уменьшается. Выдержка при отпуске отливок со стенками толщиной 25 мм составляет 2 ч, для массивных отливок на каждые 25 мм толщины прибавляют сверх того 30 мин. После отпуска отливки охлаждают на воздухе, кроме тех случаев, когда возможно появление хрупкости, тогда отливки необходимо охлаждать в воде. Легированные отливки подвергают закалке в масле, а отливки из стали 11ОГ13Л вЂ” закалке в воде.
Для снятия напряжений после закалки отливки подают в нагретую печь для отпуска. Раздел гаестой производство отливок ИЗ ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ Из цветных сплавов получают фасонные отливки различной конфигурации н массой от десятых долей грамма до десятков тонн (например, масса судовых гребных винтов из медных сплавов достигает 30 т и более). В настоящее время темпы роста производства фасоиных отливок нз цветных сплавов значительно опережают рост производства отливок из стали и чугуна. Благодаря хорошим литейным свойствам нз большинства промышленных цветных сплавов можно изготовлять отливки в песчаных формах и специальными способами литья: в металлических формах, под давлением и т.
д. Это позволило повысить точность отливок, чистоту их поверхностей, уменьшить припуски на обработку отливок. В машиностроении наиболее широко применяют сплавы на основе меди (медные сплавы), алюминия (алюминиевые сплавы), магния (магниевые) и на основе цинка (цинковые). ГЛАВА 7 ПРОИЗВОДСТВО ОТЛИВОК ИЗ МЕДНЫХ СПЛАВОВ й и состлв и свовствл мвдиых спллвов Отливки из медных сплавов применяют во всех отраслях промышленности для изготовления арматуры, подшипников, шестерен, втулок, гребных винтов и др.
Медные сплавы значительно дороже чугуна и стали, однако благодаря своим высоким антифрикционным и антикоррозионным свойствам широко применяются в промышленности. Медь — дефицитный и дорогостоящий металл, поэтому конструкторы должны стремиться всюду, где это можно, заменять детали из медных сплавов чугунными, стальными, пластмассовыми. 374 Плотность меди 8,9 г/смз, температура плавления 1083' С, предел прочности при растяжении около 20 кгс/мм' и удлинение 4() — 50 ээ для приготовления медных сплавов применяют медь марок М1, М2, МЗ и М4 с содержанием 99,90 — 99,00% Сп.
Примеси в меди; висмут, сурьма, мышьяк, олово являются нежелательными, так как нижают ее свойства. Нежелательной примесью в меди является я кислород, растворяющийся в меди во время плавки. Закись меди СиэО пРи затвеРдевании обРазУет с медью хРУпкУю эвтектикУ Сц — Сп,О, которая отрицательно влияет на пластическую обработку меди и снижает ее электропроводность. Медь обычно раскисляют небольшим количеством фосфора, так как он снижает поочность, электро- и теплопроводность. Чйстую медь редко применяют для отливок из-за низких механических и литейных свойств. Поэтому чаше применяют сплавы на основе меди. Медные сплавы подразделяют на бронзы и латуни.
Бронзы, в свою очередь, делят на оловянные (сплавы меди с оловом) н безоловянные (сплавы меди с алюминием, свинцом, кремнием, бериллием, марганцем, никелем и др.). Латуни представляют собой сплавы меди с цинком (простые или двойные) или многокомпонентные сплавы с добавками алюминия, кремния, марганца, никеля, железа, свинца и др.
Оловянные бронзы. Современные промышленные оловянные бронзы содержат 2 — 14';о Ьп; 4 — 15':о Хп; 4 — 20',о~ РЬ; 1 — 5% г(1; до 1 тэ Р и другие компоненты. Олово повышает механические и антифрикционные свойства, коррозионную стойкость сплава. Цинк улучшает механические свойства, облегчает сварку и пайку. Свинец повышает антифрикционные свойства„Никель повышает антифрикционные и механические свойства, улучшает структуру бронз со свинцом, способствуя измельчению свинцовых включений. Фосфор повышает износостойкость, антифрикционные и литейные свойства (жидко- текучесть), но при содержании более 0,04% снижает прочностные свойства.
Оловянная бронза плавится при 1000 — 1050 С, температура заливки 1100 — 1150 С. Линейная усадка оловянной бронзы меньше 1%. Присадка алюминия в оловянную бронзу сильно снижает жидкотекучесть, ухудшает прочность н увеличивает пористость отливок.
Бронзы, содержащие до 5% Бп, называют низкооловянными, а больше 5й( 5п — высокооловянными. Расплавы бронз, предназначенные для изготовления отливок, приготовляют из чистых материалов (главным образом из высокооловянных) и из вторичных сплавов стандартного состава (в основном низкооловянные бронзы) переплавкой лома и отходов.
Высокооловянные бронзы из-за дефицитности и высокой стоимости олова применяют в ограниченном количестве, в основном для изделий ответственного назначения, от которых требуются высокая коррозионная стойкость и износостойкость. Из бронзы Бр. ОФ 10-1 (10% Яп и 1% Р) изготовляют подшив ники, шестерни и другие детали, от которых требуется высокая износостойкость при высоких давлениях и недостаточной смазке, Бронзу Бр. ОЦС 6-6-3 используют для втулок и арматуры Бр.
010 — для подшипников, втулок и других деталей, бронзу Бр. ОЦСН 3-7-5-1 — для арматуры, работающей в среде воды, пара при давлении до 25 — 50 кгс!см', бронзу Бр. ОЦ 10-2 — для арма. туры, работающей в морской воде под давлением до 300 ат. Наиболее вредными примесями в оловянных бронзах считают алюминий и кремний. Алюминий даже в сотых и тысячных долях резко снижает механические свойства и особенно герметичность, Безоловянные бронзы. Оловянные бронзы дефицитны, поэтому в промышленности широко применяют бронзы, не содержащие олова, которые по ряду свойств превосходят оловянные и служат их заменителями. Большинство оловянных бронз, как правило, многокомпонентные сплавы. Механические свойства безоловянных брона значительно выше оловянных и, кроме того, они имеют достаточно высокие антифрикционные и корроэионные свойства.
Наибольшее распространение получили а л ю м и н и е в ы е б р о н з ы (8 — 10% А1). Железо, входящее в состав алюминиевых бронз, измельчает структуру, повышает прочность и антифрикционные свойства. Никель, как и железо, повышает прочность, износостойкость и при повышенных температурах (до 500' С) сообщает бронзам свойства выше свойств оловянных бронз при нормальных температурах.
Марганец повышает механические, коррозионные и технологические свойства алюминиевых бронз. Для повышения антифрикционных свойств в литейные алюминиевые бронзы вводят свинец. Угадка алюминиевых бронз больше усадки оловянной бронзы. Алюкшнпевые бронзы склонны к трещинообразованию при затрудненной усадке, имеют повышенную газо- насыщенность и окисляемость при неблагоприятных условиях плавки и заливки, стойки при работе в пресной и морской воде н во многих агрессивных средах, хорошо сопротивляются удару. Кроме алюминиевых бронз в мтнпиностроении применяют и другие безоловянные бронзы: кремнистые, марганцевые, бериллиевые и др.
Например, иэ кремнистой бронзы Бр. АЖ 9-4Л изготовляют фасонные отливки арматуры, втулок, шестерен и др. Литейные латуни. Наибольшее распространение получили кремнистые, марганцевые, никелевые, свинцовые, алюминиевые латуни. К р е м н и с т у ю л а т у н ь широко применяют для произ. водства фасонных отливок, так как она обладает хорошей жидко- текучестью и высокими литейными свойствами (латуни марок ЛК 80-ЗЛ н ЛКС 80-3-3). Отливки из кремнистой латуни хорошо обрабатываются. Введение в кремнистую латунь Зйо РЬ придает сплаву хорошие антифрикционные свойства.
Кремнистая латунь ЛКС 80-3-3 обладает повышенными антифрикционными свойствами и более высокой, чем оловянная бронза, химической стойкостью в серной кислоте. 376 Марганцевые латуни применяют в морском судостроении для отливок гребных винтов, лопастей и других изделий, работающих в моРской воде в Условиах значительных нагРУзок. Марганцевую латунь ЛМцОС 58-2-2-2 используют для изготовле„на червячных шестерен и втулок; латунь ЛМцЖ 55-3-1 — для деталей морских судов и деталей, работающих при температурах выше 300' С.
Многокомпонентные латуни типа ЛМцЖ 5241 обладают наиболее высокими из всех латуней прочностными свойствами и применяются для подшипников и арматуоы. С в и н ц о в у ю л а т у н ь ЛС 59-1Л применяют для изготов-- ления отливок под давлением, центробежным способом и жидкой штамповкой. Эта латунь хорошо механически обрабатывается, имеет удовлетворительные механические свойства. й 2. ОСОБЕННОСТИ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЪ| Формы изготовляют из формовочных материалов, обладающих минимальной газотворной способностью, небольшой влажностью, максимальной газопроницаемостью и высокой огнеупорностью.
Содержание углекислых солей в формовочной смеси должно быть не более 1% вследствие того, что при 700 — 800 С соли диссоциируют, выделяя углекислый газ, который образует в отливках раковины илн пористость. Для отливок из бронзы и латуни можно применять также стержневые смеси того жс состава, что и для чугунного литья, но с более мелким песком (табл.