Особенности литья различных сплавов

Различные технологические и физико-химические свойства жидких сплавов в зависимости от входящих в них элементов обуславливают специфику процесса и выдвигают дополнительные требования к технологии литья и оборудованию.

ЛНД сталей имеет ограниченное применение из-за низких литейных свойств стали. Помимо повышенных требований к стойкости материалов тигля и металло­провода необходим контроль температуры и времени выдержки жидкой стали, от которых зависит изменение ее химического состава.

Обязательным элементом установок ЛНД является печь-термостат, которой обычно должна быть индукционная печь. Для высоко- и среднеуглердистых стала используются графитошамотные трубы для металлопроводов. Для низкоуглеродистых и специальных сталей во избежание науглероживания для металлопроводов применяют высокоглиноземистые огнеупоры или тугоплавкие соединения типа боридов, нитридов и др.

При термостатировании стали изменяется ее химический состав, исчезает раскисление. При этом падают механические свойства отливок, поэтому требуется повторное раскисление стали. Однородность литой стали при ЛНД значительно повышается, уменьшается ликвация, неметаллические включения приобретают шаровидную форму. В целом, все это улучшает свойства стали.

ЛНД чугунов. При изготовлении чугунных отливок применяют установки, в которые устанавливают ковш с расплавленным металлом, объем которого достаточен для одной, реже - нескольких отливок, так как ковш не снабжен дополнительным обогревом. Для изготовления мелких отливок, т.е. для более длительного периода разливки используют различное плавильное оборудо­вание, поддерживающее необходимую температуру чугуна. Наиболее часто применяют индукционные печи высокой, средней и низкой промышленной частоты.

Металлопроводами служат окрашенные графито-шамотные трубы, основное требование к которым- герметичность.

Под действием избыточного давления продолжительность затвердевания сокращается на 10...20%. Температура жидкого металла при заполнении может быть снижена на 30...50 % по сравнению с температурой при гравитационной разливке. В зависимости от степени эвтектичности чугуна, температуры заливки и избыточ­ного давления прочностные свойства металла увеличи­ваются на 10...35 %, твердость - на 10...20 % и плотность на 1,0...2,2 %. Эффективно воздействие ЛНД на эксплуа­тационные характеристики чугунных отливок, таких как износостойкость, остаточной деформации.

ЛНД меди и медных сплавов. Плавку обычно прово­дят в сменных графитовых или графитошамотных тиглях. Для расплавления применяют индукционные печи или печи сопротивления. Мощность нагревателей выбирают из расчета 1 кВт на 1 кг расплава. Для металлопровода используют сталь, покрытую слоем графитовой краски. При температуре расплава, равной 1100 °С, стойкость такого металлопровода составляет около суток. Металлопровод перед заливкой должен быть хорошо прогрет, для чего его верхняя часть утеплена втулками из стержневой смеси или применен электроподогрев. Литейная форма обычно окрашивает­ся для предупреждения пригара. Практика показала, что ЛНД оказывает существенное воздействие на физико- механические свойства медных сплавов. При улучшении этих свойств улучшаются и эксплуатационные свойства.

ЛНД магниевых сплавов. При литье этих сплавов можно использовать плавильные тигли и металлопро­вод из различных материалов. Если заливают сплавы под всесторонним газовым давлением с использованием инертного газа при давлении 0,5 МПа, то заполняемость литейных форм уменьшается на 30...40 % по сравнению с литьем в обычных условиях. Снижение заполняемости следует компенсировать повышением температуры заливки (например: с 720 до 780 °С). При плавке и заливке магниевых сплавов их необходимо защищать от окисления и загорания с помощью покровных флюсов, а также проводить их дегазацию и модифици­рование.

ЛНД никелевых сплавов. Сплавы выплавляют в вакуумной печи при давлении 1,33*10^-3 Па и перегреве на 50...75 °С над температурой ликвидуса.

Формы могут быть металлическими, но чаще керамическими, нагретыми до 800...900 °С. В прибылях, если они имеются на отливках, предусматривают экзотермические вставки. ЛНД или литье под всесторон­ним газовым давлением способствует повышению плотности отливок и их механических свойств. При заливке в нагретые формы сокращаются объемы прибылей.

Дата добавления: 2014-01-05