Титов (550695), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Сплав перед заливкой вакуумируют в специальной камере, в которой вакуум-насосом поддерживается разрежение 1 — !О мм рт. ст. Время вакуумирования 1Π— 15 мпн в зависимости от загрязненности сплава. Наиболее совершенным способом получения качественных сплавов является плавка и заливка под вакуумом, Уменьшение давления над зеркалом сплава в процессе плавки понижает температуру испарения примесей, обладаюших высоким давлением паров, в результате чего происходит очистка от них алюминиевых сплавов. При заливке в вакууме сплав не окисляется, что позволяет производить заливку с разрывом струи для создания лучших условий последовательно-направленной кристаллизации отливок. Вакуумную плавку проводят в специально оборудованных индукционных печах. Легазацию алюминиевых сплавов осуществляют обработкой ультразвуком.
При прохождении ультразвуковых волн в расплаве возникают упругие колебания частиц. Вследствие инерции скорость возвратно-поступательного движения отдельных частиц будет различной, что приведет к временному разрыву сплошности и образованию мнкрополостей с глубоким вакуумом. В эти полости устремляются растворенные в сплаве газы, где они образуют пузырьки. При обратном движении частиц происходит сжатие газа, но молекулярный водород в раствор не переходит.
При последующих разрывах сплошности расплава пузырькц увеличиваются до критического размера, всплывают и удаляются в атмосферу. Модифицирование. Модифпцирование является необходимой технологической операцией для сплавов с высоким (более б",о) содержанием кремния, если они крнсталлизуются в составе двойной эвтектики а —, 51. Грубые, пластинчатой формы частицы кремния ухудшают механические свойства сплавов, особенно удлинение. Для модифицирования применяют натрий, который вводят в сплав из смесей солей. При содержании 0,09 — 0,1',4 Ха в сплаве кремний кристаллизуется в виде мелких округленных частиц, что способствует повышению механических свойств. В табл. 61 приведены модификаторы для алюминиевокремниевых сплавов.
993 ТаблиЦа 47 Состав мояификаторов яли алюминиевокремниевык сплавов, о4 по массе теыператтов ыоаяоя в '.ро. ванна, С ыаай!ра мар ко! Модивинаторы 800 — 820 725 †7 двойной Тройной Универсальные флюсы: № 1 № 2 № 3 ° ° ° ° ° ° ° '.. 62„5 12,5 !5 15 10 800-820 750 †7 720 †7 60 40 30 10,0 ГЛАВА Ш - ПРОИЗВОДСТВО ОТЛИВОК ИЗ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ й 1. СОСТАВ И СВОЙСТВА МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ Магний и его сплавы являются хорошим коиструкциоииым мате риалом, так как ои в 4,5 раза легче железа и 1,5 раза легче алюмииия. Чистый магний — это металл серебристо-белого цвета.
Темпо- Алюминиевые сплавы можно обрабатывать модифицирующими флюсами. Этот способ заключается в следующем. Расплавлеииый размолотый и просеянный через сито № 20 модификатор в количестве 1,5 — 28о массы шихты насыпают иа поверхность расплава, нагретого ' до температуры модифицироваиия. Расплав выдерживают под флкв сом в течение 10 — 15 мии, а затем флюс замешивают в расплав иа глубину 100 — 150 мм в течение 2 — 3 мии.
Введение в расплав натрия сопровождается реакцией ЗИаР+ А! = А1Р, + ЗИа. После окончания модифицироваиия флюс снимают (для сгущеиия флюса используют Р(аР) и заливают формы. Чтобвя исключить выгораиие натрия, время модифицироваиия с момента окончания ' модифицироваиия и до конца заливки ие должно превышать 30 мии, Если в течение этого промежутка заливку це закончат, оставшуюся часть сплава необходимо модифицировать вторично. Наилучшие результаты достигаются при модифицироваиии уииверсальиыми флюсами, обеспечивающими одновременно и рафинирование сплавов. Применение тугоплавких флюсов № 1 требует значительного перегрева сплава, что приводит к газоиасыщеииости. Поэтому их целесообразно использовать при литье сплавов с повышенным содержанием кремния (АЛ2), когда необходима наибольшая модифипирующая активность флюса, и при литье крупиогабаритиых тонкостенных деталей, которые заливают при высоких температурах. Во всех других случаях рекомендуется использовать флюсы с пониженной температурой плавления.
ратура плавления его 650' С, плотность при 20' С 1,738 г(см'. Плотность магниевых сплавов 1,75 — 1,9 г/см', по значениям удельной прочности оци превосходят некоторые конструкционные стали, чугуны и алюминиевые сплавы, обладают поглощением вибрапии, что очень важно для авиапии и транспорта.
Магниевые сплавы легко обрабатываются резанием и после надлежащей обработки не уступают по коррозионной стойкости алюминиевым сплавам. Магниевые сплавы широко применяют в авиационной промышленности, в приборостроении, в авто- и моторостроении, радиотехнике и других отраслях промышленности. Из магниевых сплавов изготовляют корпуса приборов, бурильных, пневматических и ручных инструментов, корпуса радиоаппаратуры, фотокамер, детали двигателей и др.
Масса отливок из магниевых сплавов достигает 300 — 500 кг. Наибольшее применение в промышленности нашли магниевые сплавы систем Мд — А! — Мп и Л4ц — А1 — Хп. Основной легирующей добавкой в магниевых сплавах является алюминий, который вводят непосредственно в расплавленный магний в количестве 5,0 — 11%. Алюминий уменьшает способность магниевых сплавов самовоспламеняться, повышает механические свойства, а также улучшает литейные свойства. При дальнейшем увеличении содержания алюминия в сплаве снигкается механическая прочность и увеличивается хрупкость. Цинк в количестве до 5,5% способствует повьппеиию механических свойств, но ухудшает литейные свойства сплавов. Коррозионная стойкость их выше сплавов системы Мц — А! — Мп. Марганец вводят в магниевые сплавы для повышения их коррозионной стойкости в количестве до 2 — 2,5%, а в сплавах системы Мд — А1 — Уп от 0,1 до 0,5%. Добавка до 1,5 — 2% Мп повышает механические свойства сплава, плотность отливок, улучшает свари.ваемость, но ухудшает жидкотекучесть и увеличивает склонность к го ячим трещинам.
нрконий измельчает структуру, повышает механические свойства, но ухудшает литейные свойства. В настоящее время получают отливки с прочностью при растяжении до 35 кгсlмм' и удлинением 5 — 15% Сплав магния с марганцем Мл2 применяют сравнительно редко из-за невысоких механических и литейных свойств. Наиболыцее распространение получили сплавы магния с алюминием Мл4 и Мл5. Сплав Мл4 (5,0% А1, 2,5% Уп н 0,3% Мп, остальное Ма) имеет высокие механические свойства в питом состоянии и повышенную коррознонную стойкость после оксидирования. Из сплава Мл4 изготовляют детали агрегатов и приборов, от которых требуется повышенная стойкость против коррозии. Но при литье зтот сплав сильно окисляется и имеет склонность к образованию "икрорыхлот, горячих. трещин, большую усадку, что вызывает затруднения при получении отливок сложной конфигурации из этого сплава.
Сплав Мл5, содержащий 8,53о А1, 0,504 Хп, 0,3'/о Мп, остальное Мд, обладает более высокими технологическими свойствами, че,„ сплав Мл4, так как он менее склонен к образованию мнкрорыхлот горячих тре|цнн и по жидкотекучести уступает только сплаву Млб (10'!о А!, 1",0 Хп, 0,3% Мп, остальное Мя). Сплавы Мл5 и Млб приме. ияют для литья в разовые песчаные формы, кокиль и под давле. цием при производстве высокоиагруженных деталей. Сплавы Млй Мл)0, Мл!2 и др. применяются для работы при повышенных темпе.
ратурах порядка 150 — 350' С. $2. ОСОБЕННОСТИ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ Отличительной особенностью магниевых сплавов является их способность сильно окисляться и даже воспламеняться при плавке и заливке. При заливке магниевых сплавов в разовую песчаную форму, не содержащую специальных защитных присадок, магний реагирует с влагой формы и с кислородом воздуха, содержащимся в порах формы, а в местах наибольшего разогрева формы — с кремнеземом, При этом могут происходить реакции с выделением большого количества теплоты и загорания сплава: Мй+НзО-«МЙО+Н +77,5 ккал; 254д+ О, — «2МдО+ 287,2 ккал.
Для того чтобы предотвратить горение магния в форме, в с о став формовочных смесей вводят зашитпые и р н с а д к и в виде фтористых солей аммония ХН4Р или фторборкислого аммония ХН4ВР„, или смеси, состоящей из борной кислоты НВО,, технической мочевины СО (ХН,), и сернокнслого алюминия А!, (504),. Присадки (85',4 ХН4 нли ХН,ВГ, н 15"0 НВО,) вводят в формовочную смесь в количестве 4 — 804 массы смеси. В стержневые смеси добавляют 0,25 — 1,0',0 смеси борной кислоты и серы. Компоненты прнсадок соединяются с магнием или продуктами его окисления н образуют на поверхности металла защитные пленки МяО В,О,; А!,0, В,О, и др., которые более плотны, чем пленки МяО, Кроме того, присадки образуют газообразные продукты, создающие инертный защитный слой газа.
Эта газовая оболочка препятствует контакту сплава с парами воды и газов формы, Формовочные н стержневые смеси (табл. 62) для литья магниевых сплавов приготовляют из обычных песков и глин с минимально возможной влажностью, высокой газопроницаемостью, так как фторсодержашне присадки очень газотворны. Высококачественные формовочные смеси приготовляют нз отмытых от глины песков с добавкой 2 — 4Я бентоннта и с минимальной влажностью, Стержневые смеси приготовляют на связующих: М, 4Гу, сульфнтно-спиртовой барде и др.
Для стержней следует выби. 396 \ р Ю с Ю сЬ сс 8. ~( сс Ч Ю В Ф сзсс сассс с А "Ъ ссас асас„с сх д с а асц 'сй а ~а ад с со асс о асс сс сс асу с" с о" о~5 Я БМ' х с о а Ь .й 'О Ж с с с О Ф с с ЛИ рать связующие, которые высыхают при низких температурах сушк„ стержней во избежание выгорания защитной присадки (серы). Литниковые системы для магниевых сплавов почти ничем не отличаются от литниковых систем для алюминиевых сплавов Литниковые чаши должны быть металлоемкими для удержания в них шлака. Предпочтительно использовать вертикально-щелевую лиг.
пиковую систему. Для устранения пористости усадочпого проис. хождения ускоряют затверлевание отливки установкой наружных холодильников и соответствующим подводом металла. Литниковую систему для магниевого сплава можно рассчитать по формуле (б) Соотношения площалей поперечного сечения элементов литниковов системы следующие: г'„:г'шл:пг', =1;2:4; 1:3:1; 1:3:б; 1:4:2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
