4.2. Химический состав никелевых жаропрочных сплавов и их длительная прочность

212

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

лотый магнезит со стеклом и другие ком­поненты. Расход флюса составляет 5 ... 10 % от массы расплава, толщина слоя флюса, покрывающего зеркало ванны, должна быть 10 ... 15 мм. Раскисление никелевых сплавов проводят порошком алюминия (2 кг/т) или марганцем и тита­ном. Растворенные газы (в основном во­дород) удаляют продувкой расплава инертными газами (аргоном или гелием) и другими способами. Для повышения уровня эксплуатационных свойств нике­левые жаропрочные сплавы модифициру­ют бором (0,01 ... 0,03 %) и цирконием (0,03 ...0,1%).

Отливки из никелевых сплавов изготов­ляют литьем в разовые формы, главным образом в керамические оболочковые фор­мы, полученные по выплавляемым моделям. Для заливки форм расплавом применяют свободную заливку или заливку в вакууме. Температура заливки 1550 ... 1700 °С.

Для получения отливок с высокими эксплуатационными свойствами, рабо­тающих при высоких температурах и на­пряжениях, используется процесс направ­ленной кристаллизации. Этот способ по­зволяет получать отливки со структурой дендритных столбчатых зерен, ориентиро­ванных вдоль действующих максималь­ных рабочих напряжений в деталях, а также - монокристаллические отливки. При изготовлении отливок ответственного назначения из никелевых жаропрочных сплавов, склонных к окислению и погло­щению газов, широко используются плав­ка и литье в вакууме в подогретые литей­ные формы.

Никелевые жаропрочные сплавы ши­роко используются при изготовлении от­ливок для авиационной, ракетной техники и для других отраслей машиностроения. Из этих сплавов изготовляют лопатки га­зовых турбин, работающих при 800 ... 1200 °С и более, лопатки сопловых аппа­ратов, камер сгорания, сопел и корпусов двигателей и другие жаропрочные изделия летательных аппаратов.

12. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

В ЛИТЕЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Производство отливок связано с ис­пользованием материалов, содержащих токсичные вещества. Так, при изготовле­нии песчаных форм применяются формо­вочные смеси с жидким стеклом. При ра­боте с такими смесями должны быть пре­дусмотрены меры, исключающие контакт обслуживающего персонала с едким на­тром. Для предупреждения кожных забо­леваний при работе со стержневыми сме­сями, содержащими синтетические фе-нолформальдегидные и фурановые смолы, запрещается работа без резиновых перча­ток. Места заливки литейных форм должны быть обеспечены надежной вентиляцией.

При производстве отливок из магние­вых и алюмомагниевых сплавов применя­ют формовочные смеси с органическими присадками. При работе с такими смесями должна быть обеспечена надежная при-точно-вытяжная вентиляция для удаления продуктов сгорания и деструкции приса­док при контакте с расплавом. Предусмат­риваются особые меры приготовления этих смесей в смесеприготовительных отделениях.

При изготовлении литейных форм и литейных стержней на формовочных и стержневых машинах предусматриваются обязательные меры безопасности работы.

При изготовлении отливок в металли­ческие формы (кокили) особое внимание уделяется рациональному, безопасному для обслуживающего персонала размеще­нию оборудования, надежному креплению кокилей на машинах. Все металлические формы и стержни перед заливкой необхо­димо нагревать для удаления влаги. Маши­ны литья под давлением должны быть снабжены блокировками, исключающими возможность создания давления до закры­тия пресс-форм. Между машинами уста­навливают защитные металлические щиты, предохраняющие от возможного аварийно­го выплеска из разъема формы. Установки

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СПЛАВОВ

213

для центробежного литья обеспечивают надежными защитными ограждениями.

Современные литейные цехи снабжены надежной вентиляцией, обеспечивающей многократный обмен воздуха в цехе, сис­темой местной вентиляции, предотвра­щающей выброс вредных выделений в атмосферу цеха, устройствами воздушных душей или тепловых завес на рабочих местах, особенно там, где имеются источ­ники тепловыделений. Шумопроизводя-щее оборудование размещают в специаль­ных изолированных помещениях или снабжают изоляционными устройствами.

При взаимодействии расплавленного металла с материалами литейной формы выделяется большое количество оксидов углерода, сернистого газа, аммиака, хлора, дымовых газов, продуктов разложения связующих, паров воды, паров металлов и пыли кремнезема, оксидов цинка и маг­ния, частиц кокса, извести и др. Многие из перечисленных веществ оказывают отри­цательное воздействие на здоровье рабо­тающих, на оборудование и строительные конструкции. Отрицательное воздействие на окружающую среду оказывают элек­тромагнитные поля, шум, вибрации и т.п.

В целях осуществления комплекса ме­роприятий по улучшению санитарно-гигиенических условий труда и оздоров­лению окружающей среды для плавки ме­таллов широко внедряются современные плавильные печи и агрегаты, в которых отходящие газы полностью отбираются, подвергаются эффективной очистке, до­жигаются, а теплота утилизируется. Ши­роко внедряются эффективно работающие установки для очистки дымовых газов от хлоридов, внедряются новые, нетоксич­ные связующие материалы и технологиче­ские процессы изготовления стержней. Для уборки пыли внедряются вакуумные централизованные пылеуборочные уста­новки, в которых происходят сепарация пыли, очистка чоздуха и возвращение его

в рабочую зону цеха, и другие способы пылеуборки.

Охрану водных бассейнов осуществ­ляют путем создания эффективных спосо­бов очистки загрязненных производствен­ных стоков и создания оборотного водо­снабжения. Сброс сточных вод в водоемы производят только в тех случаях, когда вредных примесей в них содержится ниже предельно допустимых концентраций. Для удаления грубодисперсных примесей применяют отстаивание, фильтрацию.

Реконструкция, техническое перевоо­ружение литейных цехов, внедрение без­отходных и малоотходных технологиче­ских процессов, использование высоко­эффективных очистных систем обеспечат выполнение требований законов об охране и защите окружающей среды.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какими свойствами обладает серый чу­гун и от каких факторов они зависят?

2. В чем состоят особенности изготовления отливок из высокопрочного чугуна?

3. Какими свойствами обладает ковкий чу­гун и в чем особенности получения отливок?

4. Как предупреждают усадочные раковины и трещины при изготовлении стальных отли­вок?

5. В чем особенности изготовления отливок из алюминиевых сплавов?

6. Какими литейными свойствами обладают магниевые сплавы и какие мероприятия преду­сматривают для получения качественных отли­вок?

7. Какие литейные сплавы на медной осно­ве получили наиболее широкое распростране­ние и как предупреждают образование дефек­тов в отливках?

8. Укажите особенности изготовления от­ливок из тугоплавких сплавов,

9. Что предусматривается для улучшения санитарно-гигиенических условий труда и оз­ доровления окружающей среды в литейных цехах?

214 ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО