Кечин В.А. Селихов Г.Ф. Афонин А.Н. Проектирование и производство литых заготовок. ВГУ. 2002, 208с (934503), страница 4
Текст из файла (страница 4)
1.712АЧС – 6981…1177АЧВ – 12060… 2550АЧВ – 21638…1933АЧК – 11834…2246АЧК – 21638…19333Перлитный пористый чугун, легированныйсвинцом и фосфором; предназначен для работы в узлах трения с температурой до 300 0С впаре с «сырым» (в состоянии поставки) валомПерлитный чугун; предназначен для работы вузлах трения с повышенными окружнымискоростями в паре с термически обработанным(закаленным или нормализованным) валомПерлитно-ферритный чугун; предназначен дляработы в условиях трениях с повышеннымиокружными скоростями в паре с «сырым» (всостоянии поставки) валомПерлитный чугун, легированный медью;предназначен для работы в паре с термическиобработанным валомФерритно-перлитный и перлитно-ферритныйковкий чугун; предназначен для работы в парес «сырым» валом1.2.5.
Чугун, легированный для отливок со специальными свойствами (ГОСТ7769 - 82).Отливки из этого чугуна можно эксплуатировать при температурах до1000 0С (жаростойкие чугуны) и в газовых средах при температурах до 600 0С(коррозионно-стойкие чугуны).Жаростойкие чугуны (Ж4Ю6С5; Ж4Ю22; Ж4Ю30; Ж4Х16 и др.) обладаютдостаточной жаростойкостью – способностью оказывать сопротивление окалинообразованию [не более 0,5 г/(м2⋅ч)] и росту отливки (не более 0,2%) при температуре эксплуатации. Из этих чугунов изготавливают: шиберы газогенераторов, колосники, втулки клапанов, гильзы цилиндров автомобильных двигателейи т.п. детали.Коррозионно-стойкие и жаропрочные чугуны (4НХТ, 4Н1ХД, 4Н15ДХ2,4Н11ГХ2Ш) применяются для изготовления деталей: маслоты для поршневыхколец, блоки и головки цилиндров, выхлопные патрубки двигателей внутреннего сгорания, поршни и гильзы цилиндров, седла и направляющие втулки клапанов, корпуса насосов и др.1.2.6.
Белый чугунОтливки из белого чугуна широко применяют для изготовления деталейдробильного оборудования (брони шаровых мельниц, мелящих шаров), деталейшламовых насосов, лопастей шнеков, лопаток дробеметных турбин и т.п. Нелегированный белый чугун обладает повышенной хрупкостью и при обычныхрежимах не поддается обработки резанием. Отливки, имеющие белый излом по20всему сечению, применяют в случаях, когда детали не требуют механическойобработки и не подвергаются в процессе эксплуатации ударным нагрузкам.Детали, работающие в условиях усиленного износа и повышенных нагрузок, например прокатные валки, крановые, рудничные и конвейерные колеса,изготавливают из чугуна с поверхностным отбелом.
Макроструктура отливоксостоит из наружного слоя белого чугуна, обеспечивающего высокое сопротивление износу, и сердцевины из серого чугуна, обеспечивающего вязкость ипрочность отливки.В особо жестких условиях эксплуатации для повышения абразивной стойкости применяют легированные белые чугуны, в основном хромоникелевый чугун, «нихард», содержащий до 5% Ni и до 2,5% Cr. Такой чугун обладает высокой твердостью и прочностью благодаря мартенситной структуре.Отливки с наружным отбеленным слоем получают в результате ускоренияохлаждения наружных слоев металла для отливок из серого чугуна с помощьюхолодильников (кокилей). Изменяя интенсивность охлаждения и содержаниеуглерода и кремния в чугуне можно получать отливки с различной глубинойзоны чистого отбела и переходной зоны, а также регулировать твердость отбеленного слоя.1.2.7.
Исходные материалы и оборудование для плавки чугунаОсобенности процесса приготовления жидкого чугуна (применяемые шихтовые материалы и методы плавки) в значительной степени определяют свойства чугуна отливки.Составляющими металлической шихты являются литейный и передельныйчушковые чугуны, ферросплавы, собственные отходы производства (литники,брак), чугунный лом со стороны, стальной лом.В качестве флюса преимущественно используют - известняк, содержащийне менее 50% CaO и не более 3% (SiO2+Al2O3).В качестве карбюризатора используют гранулированный графит и электродный порошок (стружку).
С помощью карбюризаторов проводят науглероживание чугуна при использовании в шихте большого количества стальноголома.В качестве плавильного оборудования применяют: вагранки, тигельныеиндукционные печи промышленной частоты, канальные индукционные печи,дуговые электропечи.Плавка чугуна в тигельных индукционных печах промышленной частотыимеет ряд преимуществ: возможность получения точного химического состава,низкий угар элементов (это особенно важно при выплавке легированного чугуна), высокий перегрев металла, возможность использования в шихте большогоколичества стальных отходов и стружки.Канальные печи отличаются от тигельных более высоким КПД, среднийудельный расход электроэнергии при перегреве металла ниже на 30…40%.Дуговые электрические печи, в отличие от индукционных, используютзначительно реже, хотя они имеют ряд преимуществ: высокий КПД при рас-21плавлении, возможность проведения металлургических процессов в восстановительной и нейтральной атмосферах (что необходимо при получении высокопрочного чугуна), большая производительность.
Однако эти печи имеют и существенные недостатки: низкий КПД при перегреве, значительный шум, выделение дыма при работе, большой угар элементов.Наиболее совершенным и эффективным процессом, как с точки зрения качества получаемого чугуна, так и с экономической точки зрения является дублекс процесс. При этом процессе получают чугун в двух последовательно работающих плавильных агрегатах: в первом расплавляют шихту, а во втором жидкий чугун подвергается температурно-временной обработке, и при необходимости проводится доводка химического состава.
В качестве первичных агрегатов обычно используют вагранку или индукционную тигельную печь, а вторичного - канальную индукционную, тигельную или дуговую печь.1.2.3.4.Контрольные вопросыКакие виды чугунов Вы знаете?Как получают чугуны?Какими свойствами обладают чугуны?Для изготовления каких отливок применяются чугуны?1.3. СталиОтливки изготавливают по ГОСТ 977 – 88.Литейные свойства сталей значительно хуже, чем у чугуна и многих литейных сплавов. Усадка у них больше, чем у чугуна и большинства цветныхсплавов. Чем больше в стали углерода, тем больше сокращается объем. Линейная усадка при этом для углеродистых и легированных сталей 2,2…2,3%.
Длянекоторых высоколегированных сталей (12Х18Н9ТЛ) она доходит до2,7…2,8%.В реальных условиях затвердевания из-за механического и термическоготорможения изменение линейных размеров отливки меньше: у тонкостенныхотливок сложной конфигурации составляет 1,23…1,5%, а у толстостенных2,0…2,3%. Такую усадку принято называть литейной. Литейная усадка нестабильна, в реальных условиях может изменяться в заметных пределах, сказываясь на точности отливок.Жидкотекучесть и формозаполняемость у сталей также хуже, чем у чугуна и большинства других литейных сплавов. Жидкотекучесть зависит от температурного интервала затвердевания стали, а последний – от содержания углерода.Большинство углеродистых сталей для отливок имеют небольшое содержание углерода: от 0,15 до 0,55% табл.1.8.
Для этих углеродистых и некоторыхлегированных хромистых и хромоникелевых сталей интервал кристаллизацииравен 30…55 0С. Для высокоуглеродистых и высокомарганцовистых сталей интервал кристаллизации увеличивается с 60 до 120 0С, если содержание углеродавозрастет с 0,6 до 1% (сталь 110Г13Л).22Указанные свойства являются причиной образования в стальных отливках различных литейных дефектов (усадочных раковин, пористости, трещин,коробления и др.). Особенно это имеет место в отливках из высоколегированных сталей.Поэтому в таблицах технологических свойств (табл. 1.9) по даннымЦНИИТМАШ, для некоторых сталей даются коэффициенты устойчивости ктрещинообразованию и склонности сталей к образованию усадочных раковин ипор.Таблица 1.8.Назначение и общая характеристика.Сталь15Л20Л25Л30Л35Л40Л, 45Л50Л, 55ЛНазначениеДетали, подвергающиеся ударным нагрузкам (копровые бабы, захваты, блоки, ролики и др.) и резким изменениям температуры, атакже детали сварно-литых конструкций с большим объемом сварки.Арматура и детали трубопроводов, фасонные отливки, изготовляемые методом выплавляемых моделей, детали сварно-литыхконструкций, ответственные детали автосцепки (корпуса, тяговыехомуты, замковые упорные плиты).Станины прокатных станов, шкивы, траверсы, поршни, корпусаподшипников, зубчатые колеса, арматура паровых турбин, оси, валы и др.
детали, работающие под действием средних статических идинамических нагрузок. Сталь не чувствительна к перегреву, детали могут работать при температуре – 40…+450 0С под давлением.Корпуса и обоймы турбомашин, детали гидротурбин, рычаги, балансиры, корпуса редукторов, муфты, шкивы, кронштейны, станины, балки, бандажи, маховики и другие детали, работающие поддействием средних статических и динамических нагрузок.
Стальприменяют в нормализованном или улучшенном состоянии.Корпуса и обоймы трубомашин, станины прокатных станов, бабыпаровых молотов, задвижки, вилки, кронштейны и другие детали,работающие под действием средних статических и динамическихнагрузок. Сталь применяют в улучшенном состоянии и после поверхностного упрочнения ТВЧ.Станины, корпуса, муфты, тормозные диски, зубчатые колеса, кожухи, вилки, звездочки, детали лебедки, храповики и другие ответственные детали к которым предъявляют требования повышеннойпрочности и высокого сопротивления износу.
Детали, работающиепод давлением при температуре от – 30 до +450 0С. Сталь применяют в нормализованном и улучшенном состоянии и после поверхностного упрочнения.Зубчатые колеса, бегунки, зубчатые венцы, зубчатые муфты, ходовые колеса, валки станов для прокатки мягкого металла. Стальприменяют в нормализованном и улучшенном состоянии и послеповерхностного упрочнения с нагревом ТВЧ.23Таблица 1.9.Технологические свойства.СпособыОбрабатываемость резаниемСталь Ку.р.* Кт.у.**сваркиПри НВК0Материал резца15Л1,5Твердый сплавРСД, ЭШС.0,91,0121…126 1,35 Быстрорежущая АДС под газо20Лстальвой защитой25Л1,25Твердый сплавРСД, ЭШС.30Л1,01,0Быстрорежущая АДС под газостальвой защитой1601,2Твердый сплавРСД, ЭШС.35Л1,20,80,9Быстрорежущая АДС под газостальвой защитой1,1Твердый сплавРСД, ЭШС.40Л1,0Быстрорежущая АДС под газостальвой защитой1,20,82001,1Твердый сплавРСД, ЭШС.45Л0,7Быстрорежущая АДС под газостальвой защитой0,7Твердый сплавРСД, ЭШС.55Л1,30,6196…207 0,55 Быстрорежущая АДС под газостальвой защитой* Склонность к образованию усадочной раковины (показатель)** Показатель трещиноустойчивостиПримечания: 1.
Стали 15Л и 20Л свариваются без ограничений; стали25Л; 30Л; 35Л – ограниченно свариваемые.При сварке требуется подогрев и последующая термообработка.2. Линейная усадка 2,2…2,3%.3. Все стали не склонны к отпускной хрупкости.Отливки классифицируют по способу выплавки, химическому составу,структуре и назначению.По химическому составу стали для отливок делят на углеродистые, легированные, высоколегированные со специальными свойствами (ГОСТ 977 - 88).Структура и механические свойства конструкционной углеродистой стали(табл.
2.1) определяются практически только содержанием углерода, так каквлияние остальных элементов из-за их небольшого содержания очень незначительно. Практически в углеродистых сталях для отливок содержание углеродане превышает 0,6% и поэтому структура таких сталей состоит из феррита иперлита. При увеличении содержания углерода повышается прочность и снижается пластичность стали (табл. 1.10). Это связано с уменьшением в ее структуре феррита и увеличением перлита.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
