Элементарные функции - Лихолетов И.И.
Скачать (прямая ссылка):
Для получения более толстостенных отливок форма может быть изготовлена из чугуна того же состава, но с содержанием углерода и кремния по нижнему пределу, а марганца — по высшему пределу. На повышение стойкости форм, изготовленных из обычного серого чугуна, благоприятно влияет добавка в шихту природно-легированного хромоникелевого чугуна.
Металлические стержни работают в наиболее тяжелых условиях, так как со всех сторон окружены расплавленным сплавом. Материалом для их изготовления могут быть использованы углеродистые и легированные стали, закаленные и отпущенные при температуре на 20—300C выше тех температур, при которых они находятся в эксплуатации. Хорошие результаты дает покрытие металлических стержней тонким слоем хрома (хромирование) или алюминия (алити-рование).
Для повышения стойкости металлических форм их изготовляют из модифицированного чугуна марок СЧ 28-48 —СЧ 32-52 (ГОСТ 1412—70) следующего состава (%):
Углерод.............. 3,0—3,3
Кремний:
до модифицирования...... 1,4—1,7
после » ...... 1,6—1,9
Марганец............. 0,7—1,0
Фосфор.............. До 0,3
Сера............... » 0,12
Хром............... 0,3—0,4
Никель.............. 0,1—0,12
Такое содержание хрома и никеля достигается введением в состав шихты 10—12% природнолегирован-ного хромоникелевого чугуна. В качестве модифика-
31
тора применяют 75%-й ферросилиций, который присаживают в количестве 0,4—0,6% от массы расплава в ковше.
Практика работы показала, что стойкость форм, изготовленных из модифицированного чугуна, по сравнению со стойкостью форм из обычного серого чугуна повышается в 1,5—2 раза.
Для снятия внутренних напряжений полученные литьем заготовки формы следует подвергнуть термической обработке — искусственному старению: для серого чугуна — при температуре 510—565 °С, для модифицированного низколегированного чугуна — при температуре 565—595 °С. Печь при загрузке должна иметь температуру 20—300 °С. При скорости нагрева 75—100°С/ч температура печи повышается до необходимой (510—595 °С) в течение 5—2 ч. Отливки при этой температуре выдерживаются в печи в течение 3—4 ч. После охлаждения печи до 3000C (скорость охлаждения 100—150°С/ч) отливки могут дальше охлаждаться на воздухе.
8. ЛИТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ
Литниковая система при литье в металлические -формы так же, как и при литье в песчаные формы, имеет важное значение. Она должна обеспечивать: плавное заполнение формы жидким сплавом без ударов и завихрений; задержание шлаков и окислов; правильное распределение температуры по высоте •формы для создания направленности кристаллизации отливки; получение отливок без усадочных раковин и рыхлот.
Литниковая система при разработке технологического процесса литья в металлические формы имеет важное значение еще и потому, что часто ею предопределяются конструкция и размеры самой металлической формы. При этом необходимо иметь ввиду, что в дальнейшем — в период доводки и освоения процесса литья—внести какие-нибудь принципиальные изменения в готовую форму уже почти невозможно (можно, например, только увеличить сечение стояка питателей). Поэтому при проектировании металлических форм надо стремиться к гому, чтобы сечения литни-
I
32
ковых ходов были минимальными, с тем чтобы при необходимости они могли бы быть увеличены. Конструкция литниковой системы зависит от вида металла и сплава, применяемого для изготовления отливок. Так, для ряда легких сплавов (силумин, алюминиево-медные сплавы), имеющих малый интервал затвердевания, условия заполнения форм и питания отливок затруднены. Для других сплавов этот фактор не столь ярко выражен.
Ниже приводится описание литниковых систем для отливок из чугуна, стали и сплавов цветных металлов.
Литниковые системы для заливки чугунных отливок. Конструкция литниковой системы в этом случае определяется технологическими особенностями отливки и конструкцией металлической формы. Заливка металлических форм в большинстве случаев осуществляется сверху; заливку сифоном производят только в формах с вертикальной плоскостью разъема. Заливка сверху применяется и в тех случаях, когда конструкция отливки требует применения песчаного стержня, с помощью которого такой подвод можно осуществить. Применение же для заливки специальных устройств, находящихся вне габаритов формы, значительно усложняет конструкцию металлических форм, снижает производительность и экономически себя не оправдывает.
Преимуществом заливки металла сверху является то, что при этом сокращается путь движения металла по охлаждающей поверхности формы и создаются лучшие условия для направленного затвердевания отливок, так как части отливки, находящиеся вверху, получают все время более горячие порции сплава.
Схемы литниковых систем для чугунных отливок приведены на рис. 12.
На заполняемость формы оказывают влияние форма и размеры элементов литниковых систем: литниковая чаша или воронка, стояк, литниковые каналы-питатели. Размеры этих элементов определяются по соответствующим эмпирическим формулам (на основании теоретических предпосылок и экспериментальных исследований) или же по номограммам. Для чугунного литья соотношение между площадью сечения питателя Fn, шлакоуловителя Fm и стояка FCT рекомен-
