logo
ткм

Глава V Изготовление отливок из различных сплавов

1. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СПЛАВОВ

Приготовление литейных сплавов свя­зано с процессом плавления - переходом металлов из кристаллического состояния в жидкое, происходящим с поглощением теплоты. При постоянном внешнем давле­нии плавление происходит при опреде­ленной температуре плавления т). При плавлении кристаллических тел наруша­ются термомеханическая устойчивость кристаллических решеток и характерный для твердого состояния порядок, т.е. теря­ется постоянство формы материала, скач­кообразно увеличивается объем, меняются и другие физические свойства металлов и сплавов. Тем не менее при плавлении в металлах и сплавах сохраняется присущий им металлический тип связи, он полно­стью исчезает только при температуре кипения ЮП).

При плавлении многофазных сплавов в определенной степени сохраняется неод­нородность состава и структуры. Эта не­однородность лежит в основе явления на­следственной структуры, которая прояв­ляется при небольшом перегреве сплава в процессе его повторного переплава. Сле­дует отметить, что реальные расплавы содержат большое количество дисперсных (размером 2 ... 5 мм) частиц твердой фазы (оксидов, нитридов, сульфидов и др.). Эти частицы при охлаждении могут служить центрами кристаллизации.

Главной особенностью плавки литей­ных сплавов является то, что требуемые свойства должны быть получены без по­следующего металлургического передела.

При плавке сплавов в литейном произ­водстве широко используются дуговые электрические печи с основной и кислой футеровками, различные индукционные печи промышленной и высокой частот,

электрические печи сопротивления, ва­гранки и другие плавильные агрегаты.

При плавке в плавильную печь загру­жают шихту - смесь твердых материа­лов, состоящую из технически чистых материалов, машинного лома, отходов собственного производства (литников, бракованных отливок и др.) и лигатур (вспомогательных сплавов, используемых для введения в расплав химических эле­ментов - легирующих добавок - в соот­ветствии с химическим составом сплава). Лигатуры также используются для введе­ния в расплав тугоплавких добавок в не­большом (до 0,1 %) количестве. Состав шихты определяется химическим соста­вом приготовляемого сплава.

Для предохранения расплава от окис­ления в процессе плавки используются флюсы - материалы, образующие твердые или жидкие покровные шлаки, которые должны быть легкоплавкими, быть легче, чем расплав, и не взаимодействовать с рас­плавом. При плавке стали и чугуна исполь­зуют флюсы на основе СаО - Si02; для мед­ных сплавов - систему Si02 - Na20 с добав­ками хлоридов натрия и кальция, буры; для магниевых сплавов - карналлит (KCl-MgCl2); для алюминиевых сплавов - карналлит с добавками хлоридов и фторидов натрия и кальция.

Пространство, в котором протекает процесс плавки сплавов, ограничивается огнеупорной футеровкой, спо­собной выдерживать температуры 1500 ... 1800 °С. Во всех процессах плавки участ­вует газовая фаза, которая формиру­ется в процессе сгорания топлива, взаимо­действия с окружающей средой и футе­ровкой плавильного агрегата и т.п.

Последовательность операций плавки сводится к следующему: печь перед плав­кой обычно разогревают до рабочей тем­пературы, а шихтовые материалы подог­ревают до 100 ... 150 °С. Первыми в печь

7*

196

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

загружают шихтовые материалы, состав­ляющие основную долю шихты. При не­обходимости в печь засыпают флюс. По­сле расплавления основной доли шихты вводят легирующие добавки. Для удале­ния из расплава кислорода проводят раскисление путем введения элемен-тов-раскислителей, образующих с кисло­родом соединения, не растворимые в рас­плаве. Например, при плавке стали рас-кислителями являются марганец, кремний, углерод, кальций, алюминий.

В процессе плавки расплав взаимодей­ствует с воздухом, влагой, футеровкой и т.п., в результате чего он загрязняется га­зами (водородом, азотом и др.), нераство­римыми оксидами, частицами разрушен­ной футеровки, каплями шлака и флюса. Для их удаления сплавы подвергают ра­финированию. Рафинирование про­водят продувкой расплава инертными и активными газами, а также проводят об­работку хлоридами. При рафинировании растворенный газ диффундирует в пузырь, образованный продуваемым газом или при разложении хлоридов. Газовые пузыри, проходя через расплав, захватывают встречающиеся на своем пути неметалли­ческие включения и другие частицы и вы­носят их на поверхность. Эффективным способом удаления взвешенных частиц является обработка расплава флюсом или шлаком. При обработке расплава флюсом нерастворимые частицы переводятся в шлак или флюс за счет их растворения в этих веществах или за счет смачивания.

Наиболее полно нерастворимые приме­си удаляют фильтрованием. С этой целью используются сетчатые фильтры из стеклоткани, зернистые и спеченные по­ристые фильтры, приготовленные из ша­мота, магнезита, оксидов алюминия и др.

Для получения видоизмененной струк­туры без заметного изменения состава сплава, повышения механических или технологических свойств расплав подвер­гают модифицированию. При мо­дифицировании в расплав вводят специ­альные добавки, которые становятся до-

полнительными центрами кристаллизации или изменяют поверхностное натяжение расплава на границе с зародышем кристал­лизации. Тем самым достигаются измель­чение структуры литого металла и повы­шение механических свойств. Для сталей в качестве модификаторов используются лантан, церий, кальций, бор; для чугуна -магний, церий; для силуминов - натрий, фосфор; для алюминиевых бронз - ванадий и т.д. При модифицировании добавки вво­дятся в количестве 0,01 ... 0,1 % и более от массы расплава.

2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ СЕРОГО ЧУГУНА

Серый чугун является наиболее рас­пространенным материалом для изготов­ления различных отливок. В сером чугуне углерод содержится в виде графита, кото­рый имеет пластинчатую форму. Серый чугун маркируют СЧ10 ... СЧ25 и т.д. Бу­квы обозначают принадлежность данного сплава к серым чугунам, цифры показы­вают временное сопротивление.

Серый чугун обладает высоким времен­ным сопротивлением (100 ... 450 МПа), малым относительным удлинением (0,2 ... 0,5 %), повышенной твердостью (НВ 140 ... 283), хорошо работает при сжимающих нагрузках, не чувствителен к внешним надрезам, гасит вибрации, имеет высокие антифрикционные свойства, легко обраба­тывается резанием.

По составу металлической массы се­рый чугун может быть ферритным, пер-литно-ферритным и перлитным.

Ферритный серый чугун (рис. 4.40, а) состоит из феррита и крупных пластинок графита, что обусловливает его низкую прочность. Его применяют для отливок неответственного назначения.

Перлитно-ферритный серый чугун (рис. 4.40, 6) в своей структуре содержит перлит, феррит и графит, обладает повы­шенной прочностью. Его применяют для деталей, работающих при статических нагрузках.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СПЛАВОВ

197

шшы

ш&

1v

Ж

Ш&Ш'Тм

зШИЯл

Штш

3-

ШШт

ш

1

ш

ая

ш

1

1Я11

1

Щ

^f/l

шшш

ъ&

б)

в)

Рис. 4.40. Микроструктуры серого чугуна:

а - ферритного; б- перлитно-ферритного; в - перлитного; / - феррит; 2 - пластинчатый графит; 3 - перлит

Перлитный серый чугун (рис. 4.40, в) обладает высокой прочностью, которая обусловлена присутствием в его структуре перлита и мелких пластинок графита. Этот чугун используют для получения деталей ответственного назначения.

На структуру и свойства серого чугуна существенное влияние оказывают его хи­мический состав и скорость охлаждения отливок в форме. Углерод, кремний и мар­ганец улучшают механические и литейные свойства чугуна. Сера вызывает отбел в тонких частях отливок и снижает жидко-текучесть. Фосфор придает чугуну хруп­кость. Поэтому содержание серы и фос­фора в сером чугуне должно быть мини­мальным. Увеличение скорости охлажде­ния достигается путем уменьшения тол­щины отливки и увеличения теплопровод­ности литейной формы. В тонких частях отливки образуется более мелкая структу­ра с повышенным содержанием перлита и мелкими включениями графита, что обес­печивает высокие механические свойства. В толстых частях отливки образуется крупнозернистая структура с малым со­держанием перлита и крупными включе­ниями графита. Механические свойства этих зон низкие.

Механические свойства серого чугуна повышают легированием, модифицирова­нием, термической обработкой.

При легировании в расплавленный чу­гун вводят твердые или расплавленные легирующие элементы (никель, хром, ти­тан и др.) в целях получения заданного химического состава и придания ему тре-

буемых механических и эксплуатацион­ных свойств.

При модифицировании в чугун вводят модификаторы (ферросилиций, силико-кальций и др.) для измельчения структур­ных составляющих и равномерного их распределения по всему объему, что по­вышает механические свойства отливок.

Серый чугун имеет высокую жидкоте-кучесть, позволяющую получать отливки с толщиной стенки 3 ... 4 мм; малую усад­ку (0,9 ... 1,3 %), обеспечивающую изго­товление отливок без усадочных раковин, пористости и трещин.

В настоящее время до 90 % серого чу­гуна выплавляют в вагранках. На рис. 4.41 показана вагранка закрытого типа, пред­ставляющая собой шахту 3, в которую через загрузочное устройство / опреде­ленными порциями (колошами) в течение всего периода плавки загружают шихту попеременно с коксом и флюсами (из­вестняком). Для горения топлива (кокса, природного газа) в вагранку через фур­менный пояс 4 и фурмы 7 подается подог­ретая до температуры 450 ... 550 °С воз­душно-кислородная смесь. За счет тепло­ты, выделяющейся при горении топлива, металлическая шихта расплавляется. Рас­плавленный чугун по желобу 5 выпуска­ется в разливочный ковш и далее поступа­ет на разливку в формы. Ваграночные га­зы через узел отбора 2 отсасываются для их дальнейшей очистки, дожигания и ис­пользования в воздухонагревателях. Ва­гранку устанавливают на опорном устрой­стве 6. Процесс плавки в таких вагранках полностью автоматизирован.

198

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Рис. 4.42. Литейная форма тормозной колодки из серого чугуна:

1,2- нижняя и верхняя полуформы; 3 - фильтро­вальная сетка; 4 - литниковая система

В качестве металлической шихты ис­пользуют литейные и передельные домен­ные чугуны, отходы собственного произ­водства, чугунный и стальной лом, ферро­сплавы.

Для выплавки серого чугуна повышен­ного качества применяют дуговые и ин­дукционные печи.

Преобладающее количество отливок из серого чугуна изготовляют в песчаных формах. На рис. 4.42 приведена схема ли­тейной формы тормозной колодки, изго­товляемой из чугуна СЧ15. Отливки из серого чугуна в песчаных формах полу­чают, как правило, без применения при­былей.

При изготовлении отливок из серого чугуна в кокилях в связи с повышенной скоростью охлаждения отливок при за­твердевании начинает выделяться цемен­тит - появляется отбел. Для предупрежде­ния отбела на рабочую поверхность коки­ля наносят малотеплопроводные защит­ные покрытия, кокили перед работой на­гревают, а чугун подвергают модифици­рованию. Кроме этого, для устранения отбела отливки подвергают отжигу.

Отливки типа тел вращения (трубы, гильзы, втулки и др.) изготовляют центро­бежным литьем.

Отливки из серого чугуна нашли ши­рокое применение в станкостроении: ста­нины станков, стойки, салазки, планшай­бы, корпуса шпиндельных бабок и коро­бок передач, корпуса насосов, втулки, вкладыши и др.; в автостроении: блоки цилиндров, гильзы, поршневые кольца, кронштейны, картеры, тормозные бараба­ны, крышки и др.; в тяжелом машино­строении: шестерни, блоки, шкивы и др.; в электротехнической промышленности: станины электродвигателей, подшипнико­вые и фланцевые щиты и др.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СПЛАВОВ

199

3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА

В высокопрочном чугуне графит имеет шаровидную форму. Для получения гра­фита шаровидной формы чугун модифи­цируют магнием или церием с последую­щим модифицированием ферросилицием. Высокопрочный чугун маркируют ВЧ35, ВЧ40 и т.д. Буквы обозначают принад­лежность данного сплава к высокопроч­ным чугунам, цифры показывают времен­ное сопротивление.

Высокопрочный чугун обладает высо­кими временным сопротивлением (350 ... 1000 МПа), относительным удлинением (2 ... 22 %), твердостью (НВ 140 ... 360), износостойкостью, хорошей коррозионной стойкостью, жаростойкостью, хладостой-

КОСТЬЮ И Т.Д.

По составу металлической массы вы­сокопрочный чугун может быть феррит-ным (рис. 4.43, а), перлитно-ферритным (рис. 4.43, б) и перлитным (рис. 4.43, в).

Свойства высокопрочного чугуна оп­ределяются химическим составом. Содер­жание углерода не влияет на механиче­ские свойства этого чугуна. Кремний, мар­ганец и фосфор снижают пластичность, поэтому их содержание: 2,0 ... 2,4 % Si, не более 0,4 % Мп и не более 0,1 % Р. Сера затрудняет получение шаровидного гра­фита, поэтому ее содержание не должно превышать 0,02 %.

Жидкотекучесть высокопрочного чу­гуна такая же, как серого чугуна, что по­зволяет получать отливки с толщиной сте­нок 3 ... 4 мм сложной конфигурации. Линейная усадка высокопрочного чугуна составляет 1,25 ... 1,7 %. Это затрудняет изготовление отливок без усадочных де­фектов.

Для плавки высокопрочного чугуна применяют водоохлаждаемые вагранки с основной футеровкой и с подогревом ду­тья, что позволяет получать высокую тем­пературу чугуна при выпуске; дуговые печи вместимостью 6 ... 50 т; индукцион­ные печи вместимостью 1 ... 60 т.

Отливки из этого чугуна преимущест­венно изготовляют в песчаных формах, в оболочковых формах, литьем в кокиль, центробежным литьем.

Высокая усадка чугуна вызывает необ­ходимость создания условий направлен­ного затвердевания отливок для преду­преждения образования усадочных рако­вин и пористости в массивных частях от­ливки путем установки прибылей и ис­пользования холодильников.

Для предупреждения трещин в отлив­ках применяют формовочные смеси по­вышенной податливости. Расплавленный чугун в полость формы подводят через сужающуюся литниковую систему и, как правило, через прибыль (рис. 4.44). Тем­пературу заливки чугуна при изготовле­нии отливок назначают на 100 ... 150 °С выше температуры ликвидуса.

а)

Рис. 4.43. Микроструктура высокопрочного чугуна:

а - ферритного; б- перлитно-ферритного; в - перлитного; / - феррит; 2 - шаровидный графит; 3 - перлит

200

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Рис. 4.44. Литейная форма для корпуса из вы­сокопрочного чугуна:

/, 2- нижняя и верхняя полуформы; 3 - литниковая система; 4 - прибыли; 5 - холодильники; б - стержни

Отливки из высокопрочного чугуна применяют в тяжелом и энергетическом машиностроении, в металлургической про­мышленности при работе в условиях боль­ших статических и динамических нагрузок. Это детали прокатного, кузнечно-прессо-вого и горнорудного оборудования, а также дизелей, паровых, газовых и гидравличе­ских турбин (прокатные валки, коленчатые валы, корпуса вентилей паровых турбин и др.) массой от нескольких килограммов до нескольких десятков тонн.

Высокопрочный чугун является пер­спективным литейным сплавом, который позволяет решать проблему снижения массы отливок при сохранении ими высо­ких эксплуатационных свойств.

4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК

ИЗ ЧУГУНА С ВЕРМИКУЛЯРНЫМ

ГРАФИТОМ

Чугун с вермикулярным графитом (ЧВГ) - сравнительно новый конструкцион­ный материал, обладающий высоким вре­менным сопротивлением (300 ... 450 МПа), относительным удлинением 0,9 ... 3,0 %

и сравнительно невысокой твердостью (НВ 130 ... 290). Этот чугун обладает бо­лее высокими служебными свойствами по сравнению с серым чугуном. По своим физико-механическим характеристикам чугун с вермикулярным графитом близок к высокопрочному с шаровидным графи­том с ферритной металлической основой. Чугун с вермикулярным графитом обозна­чают ЧВГ30, ЧВГ35, ЧВГ40, ЧВГ45. Бук­вы в обозначении показывают принадлеж­ность данного материала к чугунам с вер­микулярным графитом, цифры - времен­ное сопротивление.

В чугуне с вермикулярным графитом графит имеет червеобразную извилистую форму (рис. 4.45) с равномерным его рас­положением и стабильными размерами графитовых включений по сравнению с графитовыми включениями в сером чугу­не. Особенностью структуры этого чугуна является наличие в металлической основе значительного (до 70 ... 90) количества феррита.

Этот чугун обладает высокой жидкоте-кучестью, как и серый чугун. Линейная усадка его практически равна усадке серо­го чугуна и составляет 1,1 %. Объемная усадка в 2 раза меньше, чем у высоко­прочного чугуна с шаровидным графитом. У чугуна с вермикулярным графитом вы­сокая теплопроводность и малая чувстви­тельность к скорости охлаждения, что обеспечивает получение однородной структуры в отливках. Склонность к отбелу у чугуна с вермикулярным графитом ниже, чем у серого и высокопрочного чугунов.

Рис. 4.45. Микроструктура ферритного чугуна

с вермикулярным графитом:

/ - вермикулярный графит; 2 - феррит

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СПЛАВОВ

201

Для получения чугуна с вермикулярным графитом с оптимальными механическими, эксплуатационными и технологическими свойствами необходим следующий хими­ческий состав (в %): 3,3 ... 3,8 С; 2,4 ... 2,6 Si; 0,6 ... 0,8 Мп; 0,015 S; 0,02 ... 0,06Р и 0,10 ... 0,15 РЗМ (редкоземельные ме­таллы).

Чугун для получения вермикулярного графита плавят в электродуговых печах с основной и кислой футеровками, в индук­ционных печах промышленной и высокой частот и реже в вагранках. В качестве шихтовых материалов используется пере­дельный чугун, возврат собственного про­изводства, ферросилиций ФС75, лигатуры.

Вермикулярный графит получают при модифицировании чугуна комплексной лигатурой Mg-Ti-Ce-Ca с содержанием магния 4 ... 5 % либо лигатурой, содер­жащей до 30 % РЗМ (в том числе 3 ... 4 % иттрия), 40 ... 50 % кремния, остальное железо. Модифицирование проводят либо в печи, либо в ковше. Температура чугуна при модифицировании должна быть 1450 ... 1520 °С. При использовании лига­туры с РЗМ ее вводят в чугун в количестве 0,6 ... 1,0 % от массы обрабатываемого чугуна, для получения остаточного содер­жания РЗМ в количестве 0,1 ... 0,15 %.

Чугун после модифицирования выдержи­вают в ковше 5 ... 8 мин для гомогенизации состава и более полного удаления из него продуктов взаимодействия РЗМ с компонен­тами чугуна. Образующийся шлак тщательно скачивают. После этого проводят вторичное модифицирование ферросилицием ФС75 в количестве 0,5 ... 0,8 % от массы чугуна для предупреждения появления в чугуне ледебу-

рита или структурно-свободного цементита в металлической основе чугуна.

Отливки из чугуна с вермикулярным графитом преимущественно изготовляют в песчаных формах по технологии изго­товления отливок из серого чугуна. Тем­пература заливки чугуна с вермикулярным графитом должна быть 1360 ... 1400 °С. Низкая склонность чугуна к отбелу позво­ляет получать тонкостенные отливки без отбела. Малая усадка дает возможность получать отливки без прибылей. Малая чувствительность чугуна с вермикуляр­ным графитом к изменению толщины стенки отливки позволяет получать отлив­ки большого сечения (до 500 мм) с сохра­нением высоких механических свойств.

Чугун с вермикулярным графитом ис­пользуется для изготовления разнообраз­ных отливок во многих отраслях машино­строения. Из него изготовляют опорные детали головок цилиндров, тормозные ры­чаги, бандажные кольца шестерен грузови­ков, несущие кронштейны, соединительные фланцы, тормозные колодки, головки ци­линдров крупных морских дизелей и др.

В металлургии из ЧВГ отливают из­ложницы массой до 100 т и с толщиной стенок до 500 мм и др.

5. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ КОВКОГО ЧУГУНА

Ковкий чугун получают путем дли­тельного отжига отливок из белого чугуна. При отжиге образующийся графит приоб­ретает компактную хлопьевидную форму. На рис. 4.46 показаны схемы микрострук­тур белого (а) и ковкого (б, в) чугунов.

Рис. 4.46. Микрострук­тура белого (а) и ковко­го (б, в) чугунов: / - перлит; 2 - графит отжига; 3 - феррит; 4 - цементит

202

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Ковкий чугун маркируют КЧЗО-6, КЧЗЗ-8, КЧ35-10, КЧ37-12 и т.д. (всего девять марок). Буквы обозначают принад­лежность данного сплава к ковкому чугу­ну, первые две цифры показывают вре­менное сопротивление, вторые - одна или две - относительное удлинение.

Ковкий чугун обладает высокими вре­менным сопротивлением (300 ... 630 МПа), относительным удлинением (2 ... 12 %) и твердостью (НВ 149 ... 269); высокими износостойкостью и сопротивлением ударным нагрузкам, хорошо обрабатыва­ется резанием.

По составу металлической массы ков­кий чугун может быть ферритным (рис. 4.46, б) или перлитным .(рис. 4.46, в). По­следний обладает высоким временным со­противлением, но меньшей пластичностью.

Одной из особенностей технологии по­лучения отливок из ковкого чугуна явля­ется то, что исходный материал - белый чугун - имеет пониженную жидкотеку-честь, это требует повышенной температу­ры заливки при изготовлении тонкостен­ных отливок. Усадка белого чугуна значи­тельно больше, чем серого, поэтому в от­ливках из белого чугуна образуется больше усадочных раковин, пористости и трещин.

При производстве отливок чугун пла­вят дуплекс-процессом (вагранка + дуго­вая или индукционная печь), что позволя­ет нагревать чугун до температуры 1500 ... 1550 °С и доводить его химиче­ский состав. Для сокращения отжига бе­лый чугун модифицируют алюминием, бором, висмутом.

Отливки из белого чугуна преимуще­ственно изготовляют в песчаных формах, а также в оболочковых формах и кокилях.

Для предупреждения образования уса­дочных раковин расплавленный белый чугун подводят к толстым местам отливки через прибыли (рис. 4.47). Прибыли уста­навливают возможно ближе к питаемому узлу, соединяют с ним коротким, но дос­таточно широким каналом. Часто исполь­зуют холодильники. Для удержания шлака в литниковых системах устанавливают фильтровальные сетки.

Рис. 4.47. Литейная форма для кронштейна из ковкого чугуна:

1,2- нижняя и верхняя полуформы; 3 - стержень; 4 - прибыль; 5 - литниковая система

Для предупреждения образования трещин в отливках используют формовочные и стержневые смеси с высокой податливостью.

Низкая жидкотекучесть белого чугуна требует высокой температуры заливки (1390 ... 1450 °С), поэтому формовочная смесь должна обладать повышенными огнеупорностью и газопроницаемостью.

Конечную структуру чугуна без струк­турно-свободного цементита получают после отжига чугуна.

Для получения ферритной структуры отливки медленно нагревают (рис. 4.48) до температуры 950 ... 1000 °С (зона 1) и длительно выдерживают (зона II), при этом цементит белого чугуна распадается на аустенит и графит. Затем проводят про­межуточное охлаждение до температуры 760 ... 740 °С (зона III), при котором аусте­нит превращается в перлит. При после­дующей выдержке отливок при температу­ре 740 ... 720 °С (зона IV) цементит, вхо­дящий в состав перлита, распадается, обра­зуя феррит и углерод отжига, и затем обес­печивается быстрое охлаждение (зона V) во избежание образования "белого излома". Отжиг на ферритный ковкий чугун длится 22 ...32 ч.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СПЛАВОВ

203

т,"с

1000 800 600 400 200 0

г^х

as3 гс

3

-ЩШ-1 Щ!М

Гс

_ ^9

1000

. /

800

А

п

A 2

■$1

4

4 600 /£ 400

5 200

22-32

в)

Рис. 4.48. Режимы отжига белого чугуна на ферритную (а) и перлитную (б) структуры: / - цементит; 2 - перлит; 3 - аустенит; 4 - графит отжига; 5 - феррит

Для получения перлитной структуры отливки из белого чугуна отжигают по режиму, приведенному на рис. 4.48, б. Длительность отжига 17 ... 24 ч.

Из ковкого чугуна изготовляют отливки массой от нескольких граммов до 250 кг с толщиной стенок 3 ... 50 мм для автомо­билестроения (ступицы колес, кронштей­ны, рычаги, коробки дифференциалов, корпуса сцепления и др.); для сельскохо­зяйственного машиностроения (детали шасси, корпусные детали, рычаги, крон­штейны) и для других отраслей.

6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТАЛЬНЫХ ОТЛИВОК

Для изготовления отливок используют углеродистые и легированные стали. Ли­тейные стали обозначают аналогично кон­струкционным сталям. В марках углеро­дистых литейных сталей 15Л, 20Л - 60Л, легированных 30ХГСЛ, 15Х18Н9ТЛ, 110Г13Л и т.п. буква Л обозначает при­надлежность к литейным сталям.

Углеродистые литейные стали облада­ют высокими временным сопротивлением (400 ... 600 МПа), относительным удлине­нием (10 ... 24 %), ударной вязкостью, достаточной износостойкостью при удар­ных нагрузках. Основной элемент, опре­деляющий механические свойства углеро­дистых литейных сталей, - углерод.

Механические свойства легированных литейных сталей определяются количест­вом легирующих элементов. Легирование значительно повышает механические и эксплуатационные свойства (жаропроч­ность, коррозионную стойкость, износо­стойкость и т.д.). Например, марганец по­вышает износостойкость, хром - жаро­стойкость, никель - коррозионную стой­кость и т.д.

Литейные стали имеют пониженную жидкотекучесть, высокую усадку (до 2,5 %), склонны к образованию трещин.

Для плавки литейных сталей, как пра­вило, используют дуговые и индукцион­ные печи. В последнее время для плавки стали широко начинают использовать плазменно-индукционные печи (рис. 4.49). Производительность таких печей по срав­нению с индукционными на 25 ... 30 % выше, а расход электроэнергии значитель­но ниже.

В качестве шихтовых материалов при­меняют стальной лом, отходы собственно­го производства, передельный чугун, ру­ду, флюсы и другие материалы. Стальные отливки преимущественно изготовляют в песчаных и оболочковых формах, литьем по выплавляемым моделям, центробеж­ным литьем, литьем в облицованные ко-кили и другими способами.

204

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Рис, 4.49. Устройство плазменно-индукцион-ной печи:

/ - плазмотрон; 2 - крышка; 3 - тигель; 4 - индуктор; 5 - подовый электрод

Рис. 4.50. Литейная форма для зубчатого колеса из стали:

1,2- нижняя и верхняя полуформы; 3 - закрытые прибыли; 4 - утепляющие вставки; 5 - литниковая система; 6 - стержни

На рис. 4.50 приведена схема литейной формы для изготовления зубчатого колеса

из стали. Для предупреждения усадочных раковин и пористости в отливках на мас­сивные части устанавливают прибыли, а в тепловых узлах отливок используют на­ружные или внутренние холодильники.

Для предупреждения трещин формы изготовляют из податливых формовочных смесей, в отливках предусматривают тех­нологические ребра.

Высокая температура заливки (1550 ... 1650 °С) требует применения формовоч­ных и стержневых смесей с высокой огне­упорностью.

Литниковые системы для мелких и средних отливок выполняют по разъему или сверху, а для массивных - снизу си­фоном. В связи с низкой жидкотекучестью сталей площадь сечения питателей литни­ковой системы в 1,5 ... 2 раза больше, чем при литье серого чугуна.

Для получения высоких механических и эксплуатационных характеристик сталь­ные отливки подвергают отжигу, норма­лизации и другим видам термической об­работки.

Стальные отливки из углеродистых сталей используют в металлургии, в стан­костроении, автотракторной промышлен­ности, транспортном машиностроении и других отраслях. Из них изготовляют ста­нины и валки прокатных станов, цилинд­ры, зубчатые колеса и т.д. Легированные стали используют в энергомашинострое­нии, химической и нефтегазовой промыш­ленности, металлургии и др. Из них изго­товляют турбинные лопатки, клапаны гидропрессов, арматуру химической и нефтегазовой промышленности, зубья ковшей экскаваторов и другие отливки.

Стальные отливки получают массой от нескольких граммов до нескольких десят­ков тонн с толщиной стенки 1 ... 300 мм.

7. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Для изготовления отливок использу­ются литейные алюминиевые сплавы АК12, АК9, АК5М2, АМг5К, АМЗ, АМ5,

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СПЛАВОВ

205

АК12ММг и др. Буква А обозначает при­надлежность данного сплава к алюминие­вым сплавам; буквы К - кремний, М -медь, Мг - магний, Н - никель, Мц - мар­ганец и т.д. обозначают элементы, входя­щие в состав данного сплава, а числа, стоящие после буквы, - среднее процент­ное содержание данного элемента в спла­ве. Например, в сплаве АК12 содержится около 12 % кремния, остальное алюминий; в сплаве АК12ММг содержится 12 % кремния, 1 % меди, 1 % магния и т.д.

Алюминиевые сплавы имеют высокие временное сопротивление (150 ... 340 МПа), относительное удлинение (1,5 ... 12 %) и твердость (НВ 50 ... 90). Кроме того, сплав АК12М2,5Н2,5 и другие имеют вы­сокую теплопрочность, сплавы АМг5К и другие - повышенную коррозионную стойкость и хорошо работают при вибра­ционных нагрузках.

Силумины (сплавы АК12, АК9, АК7) имеют высокую жидкотекучесть, малую усадку (0,8 ... 1,1 %) , не склонны к обра­зованию горячих и холодных трещин, по­тому что они по химическому составу близки к эвтектическим сплавам (интервал кристаллизации 10 ... 30 °С). Большинст­во остальных алюминиевых сплавов имеет низкую жидкотекучесть, повышенную усадку, склонны к образованию трещин, в расплавленном состоянии хорошо погло­щают водород.

Для плавки алюминиевых сплавов ис­пользуют камерные стационарные или поворотные электрические печи сопро­тивления (рис. 4.51), индукционные печи промышленной частоты и др.

В качестве шихтовых материалов ис­пользуют технически чистый алюминий, силумины, отходы собственного произ­водства, лигатуры и другие добавки. Для удаления водорода и неметаллических включений алюминиевые сплавы рафини­руют, как правило, гексахлорэтаном, ко­торый при температуре 740 ... 750 °С вво­дят в расплав в количестве 0,3 ... 0,4 % массы расплава. Образующиеся пузырьки хлористого алюминия поднимаются на поверхность расплава и удаляют водород и неметаллические включения.

Для измельчения зерна силумины под­вергают модифицированию натрием или стронцием. Натрий вводят в виде солей натрия при температуре 730 ... 780 °С. Стронций вводят с помощью лигатуры.

Отливки из алюминиевых сплавов пре­имущественно изготовляют литьем в ко­киль, под давлением, в песчаные формы.

Для изготовления отливок из алюми­ниевых сплавов применяют кокили с вер­тикальным разъемом. Получение плотных отливок обеспечивается установкой мас­сивных прибылей, применением малотеп­лопроводных красок для окраски прибы­лей. Для снижения усадочных напряжений в отливках кокили перед заливкой подогре-

у////7//~//////У////Ж////////,

Рис. 4.51. Устройство камерной поворотной электрической печи сопротивления:

/ - электронагревательные элементы; 2 - металлосборник; 3 - загрузочные окна; 4 - механизм наклона печи

для слива металла

206

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

вают до температуры 250... 350 °С, а при очень сложной конфигурации отливок - до 400 ... 500 °С. Воздух и газы выводятся из полости кокиля с помощью щелей 3 и ри­сок 2, размещаемых в плоскостях разъема, и пробок 7, устанавливаемых в стенках кокиля вблизи глубоких полостей (рис.

4.52, а). Расплавленный металл в полость кокиля подводят через расширяющиеся литниковые системы с нижним (рис. 4.52, б) или вертикально-щелевым (рис. 4.52, в) подводом металла к тонким сечениям от­ливки. Все элементы литниковой системы размещают в плоскости разъема кокиля.

А-А

2 3

111

in

1Л

10-15 <f*

со

с**

3-5

—»44*

а)

Рис. 4.52. Схемы вентиляционных каналов в кокиле (а), нижней (б) и вертикально-щелевой (в) литниковых систем:

/ - кокиль с вертикальным разъемом; 2 - пробка; 3 - риски; 4 - отливка; 5 - литник (питатель); б - стояк; 7 - вертикальный коллектор; 5 - питающая бобышка; 9 - прибыль

На рис. 4.53 приведена схема литейной формы для изготовления крышки из алю­миниевого сплава АК12. Расплав в полость литейной формы поступает через расши­ряющуюся литниковую систему. В рас­ширяющейся литниковой системе самым узким местом является поперечное сечение стояка, а самым широким - поперечное сечение питателей. Такая литниковая сис­тема обеспечивает плавное заполнение по­лости литейной формы. Расплавленный металл питателями подводят к тонким стенкам отливок рассредоточенно по всему периметру отливки. По питателям расплав распределяется через специальный коллек­тор, выполняющий роль шлакоуловителя.

Для снижения скорости движения рас­плава в полости литейной формы и луч­шего отделения оксидных и шлаковых включений в литниковой системе устанав­ливают металлические сетки или сетки из стеклоткани.

* 5

Рис. 4.53. Литейная форма для крышки из сплава АК12:

1,2- нижняя и верхняя полуформы; 3 - стержень; 4 - прибыли; 5 - литниковая чаша; 6 - стояк; 7 -коллектор (шлакоуловитель); 8- питатели

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СПЛАВОВ

207

Скорость подъема металла в полости литейной формы не должна превышать 4,5/5, где 5 - преобладающая толщина стенки отливки, см.

На все тепловые узлы устанавливают прибыли для предупреждения образова­ния усадочных раковин.

Для предупреждения усадочной порис­тости при изготовлении отливок из спла­вов АК9, АК7 и др. широко используется установка холодильников.

Заливка литейных форм расплавлен­ным металлом производится при темпера­туре 700... 750 °С.

Отливки из алюминиевых сплавов ши­роко используют в авиационной и ракетной технике, автомобильной, приборострои­тельной, машиностроительной, судострои­тельной и электротехнической промыш­ленности. Из алюминиевых сплавов изго­товляют блоки двигателей внутреннего сгорания, головки блоков, корпуса насосов, судовые винты, авиационные детали, дета­ли электро- и радиоаппаратуры и др.

8. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Для изготовления отливок используют магниевые сплавы, которые маркируют МЛ1 ... МЛ 19. Буквы обозначают принад­лежность данного сплава к литейным маг­ниевым сплавам, цифры - порядковый номер сплава.

Магниевые сплавы имеют высокие вре­менное сопротивление (150 ... 350 МПа), относительное удлинение (3 ... 9 %) и твердость (НВ 30 ... 70). Магниевые спла­вы хорошо работают при динамических нагрузках, имеют удовлетворительную коррозионную стойкость, способны рабо­тать с высокими нагрузками при темпера­турах 200 ... 300 °С. Механические свой­ства магниевых сплавов значительно по­вышаются после упрочняющей термиче­ской обработки.

Вместе с тем магниевые сплавы имеют пониженную жидкотекучесть, повышен­ную усадку, склонны к образованию тре-

щин, хорошо растворяют водород, склон­ны к самовозгоранию при плавке и залив­ке литейных форм.

Магниевые сплавы плавят в тигельных электрических печах сопротивления (рис. 4.54, а) и индукционных печах промыш­ленной частоты (рис. 4.54, б) и др. Для плавки используют стальные тигли.

В качестве шихтовых материалов при­меняют чушковый магний и алюминий, отходы собственного производства, лига­туры, флюсы.

Во избежание загорания плавку маг­ниевых сплавов проводят под слоем уни­версальных флюсов из хлористых и фто­ристых солей щелочных и щелочно­земельных металлов или в среде защит­ных газов.

После расплавления шихты сплав при температуре 700 ... 720 °С рафинируют универсальным флюсом для удаления во­дорода и неметаллических включений. Для этого с зеркала металла удаляют шлак, на поверхность жидкого металла засыпают молотый флюс (1 % от массы

а) 6)

Рис. 4.54. Устройство электрической печи сопротивления (а) и индукционной печи промышленной частоты (б) для плавки магние­вых сплавов:

/ - кожух; 2 - огнеупорная кладка; 3 - нагреватель; 4 - труба для аварийного выпуска металла; 5 -стальной тигель; 6 - крышка; 7 - поворотный механизм; 5 - индуктор; 9 - магнитопровод; 10 -тепловая изоляция

208

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

сплава) и расплавляют, а затем замешивают его на 2/3 высоты тигля. При перемешива­нии периодически подсыпают свежий флюс. Рафинирование считается закончен­ным, когда поверхность расплавленного металла приобретает зеркально-блестящий вид. При рафинировании удаляют водород и неметаллические включения.

Для повышения уровня механических и эксплуатационных характеристик маг­ниевые сплавы подвергают модифициро­ванию перегревом или введением угле­родсодержащих веществ. При модифици­ровании перегревом расплав после рафи­нирования нагревают до температуры 850 ... 925 °С, выдерживают при этой температуре 10 ... 15 мин и затем быстро охлаждают до температуры заливки (680 ... 720 °С). Это приводит к измельче­нию зерна сплава в отливке. При модифи­цировании введением углеродсодержащих веществ (мела, мрамора, гексахлорэтана и др.) образуются карбиды алюминия, кото­рые служат центрами кристаллизации при охлаждении сплава.

Отливки из магниевых сплавов изго­товляют литьем в песчаные формы, в ко­киль, литьем под давлением и другими способами.

При литье в песчаные формы для пре­дупреждения усадочных раковин и порис­тости на тепловые узлы отливок устанав­ливают прибыли и применяют холодиль­ники (рис. 4.55).

Для плавного заполнения металлом полости формы используют расширяю­щиеся литниковые системы с нижним или вертикальным щелевым подводом метал­ла. Для задержания шлака применяют ме­таллические фильтровальные сетки.

Для предотвращения загорания маг­ниевого сплава в литейной форме в состав формовочных смесей вводят защитные присадки. Чтобы предотвратить загорание магния при заливке форм, струю расплав­ленного металла припыливают порошком серы. Образующийся при ее горении сер­нистый газ предотвращает загорание.

Рис. 4.55. Схема литейной формы для отливки крышки из магниевого сплава: 1,2- нижняя и верхняя полуформы; 3 - стержень стояка; 4 - прибыль; 5 - стержень; 6 - коллектор; 7 -питатели; 8 - место установки прибылей; 9 - зумпф

При изготовлении магниевых отливок в кокиль основная трудность - это борьба с горячими трещинами. Эффективное средство борьбы с трещинами при ко­кильном литье магниевых сплавов - высо­кая температура кокилей (250 ... 350 °С) и металлических стержней (300 ... 450 °С). Направленное затвердевание обеспечива­ется установкой прибылей и нанесением теплоизоляционных красок.

Отливки из магниевых сплавов широко используют в автомобильной промышлен­ности, текстильном машиностроении, при­боростроении, авиационной и ракетной технике и др. Из этих сплавов изготовляют корпуса насосов, детали арматуры, бензо-масляную аппаратуру, корпуса приборов, корпуса тормозных барабанов, колеса и т.п.

9 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ МЕДНЫХ СПЛАВОВ

Для изготовления отливок используют медные сплавы, которые делят на бронзы (оловянные и безоловянные) и латуни. Бронзы обозначают, например, Бр05Ц5С5,

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СПЛАВОВ

209

БрА9ЖЗЛ, где первые две буквы означают принадлежность данного сплава к бронзам, остальные буквы показывают, какие эле­менты входят в состав бронзы (олово, цинк, свинец, алюминий, железо), а цифры, стоящие после букв, - процентное содер­жание элементов в данном сплаве. Буква Л показывает, что эта бронза литейная.

Латуни обозначают, например, ЛЦ40МцЗА, ЛЦ23А6ЖЗМц2, где буква Л показывает принадлежность данного сплава к латуням, остальные буквы озна­чают элементы, входящие в состав латуни (цинк, алюминий, железо, марганец), а цифры - их процентное содержание.

Медные сплавы (бронзы и латуни) имеют высокие временное сопротивление (196 ... 705 МПа), относительное удлине­ние (3 ... 20 %), коррозионные и анти­фрикционные свойства. Многие медные сплавы хорошо противостоят разрушению в условиях кавитации.

Оловянные бронзы имеют хорошую жидкотекучесть, достаточно высокую усадку (1,4 ... 1,6 %). Эти бронзы затвер­девают в большом интервале кристалли­зации (150 ... 200 °С), что обусловливает образование в отливках рассеянной порис­тости. Безоловянные бронзы обладают высокими жидкотекучестью и усадкой (1,6 ... 2,4 %), затвердевают в малом ин­тервале кристаллизации, что приводит к образованию в отливках сосредоточенных усадочных раковин.

Латуни имеют удовлетворительную жид­котекучесть, высокую усадку (1,6 ... 2,2 %), затвердевают в интервале кристаллизации 30 ... 70 °С, что обусловливает образова­ние усадочных раковин и пористости. Все медные сплавы склонны к образованию трещин.

Медные сплавы плавят в индукцион­ных канальных низкочастотных печах (рис. 4.56) и др. на воздухе, в среде защит­ных газов или в вакууме.

В качестве шихтовых материалов при­меняют чистую медь, отходы производст­ва, цинк, олово, железо, никель и другие материалы.

Рис. 4.56. Схема устройства индукционной низкочастотной печи:

/ - металлический сердечник; 2 - плавильный канал; 3 - первичная обмотка; 4 - огнеупорная футеровка

Для предохранения от окисления и по­глощения водорода плавку меди ведут под слоем древесного угля. Нагретый до тем­пературы 1200 °С расплав раскисляют фосфористой бронзой, затем вводят лига­туры или чистые металлы для получения требуемого химического состава. При не­обходимости расплав вторично раскисля­ют фосфористой медью.

Отливки из медных сплавов (-80 %) изготовляют литьем в песчаные (рис. 4.57) и оболочковые формы, а также литьем в кокиль, под давлением, центробежным литьем и др.

Для предупреждения образования уса­дочных раковин и пористости в массив­ных узлах отливок устанавливают прибы­ли и холодильники. Для предупреждения появления трещин в отливках используют форму с высокой податливостью. Для уве­личения податливости формы в формо­вочную смесь вводят опилки.

Для плавного поступления металла применяют расширяющие литниковые сис­темы с верхним, боковым, нижним и щеле­вым подводом металла. Для отделения ок­сидных пленок в литниковые системы ус­танавливают фильтры из стеклоткани.

Из оловянных бронз изготовляют ар­матуру, шестерни, подшипники, втулки и др. Безоловянные бронзы используют как заменители оловянных. Их применяют для

210

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Рис. 4.57. Схема литейной формы для отливки корпуса из медных сплавов: 1,2- нижняя и верхняя полуформы; 3 - стержень; 4 - открытая прибыль; 5 - литниковая воронка; б -холодильник; 7 - закрытая прибыль

изготовления гребных винтов крупных судов, тяжелонагруженных шестерен и зубчатых колес, корпусов насосов, деталей химической и пищевой промышленности. Латуни используют для изготовления различной аппаратуры для морского судо­строения, работающей при температуре 300 °С, втулок и сепараторов подшипни­ков, нажимных винтов и гаек прокатных станов, червячных винтов и т.д.

10. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ ТУГОПЛАВКИХ СПЛАВОВ

Тугоплавкие металлы (титан, ванадий, хром и др.) имеют высокую химическую активность в расплавленном состоянии. Они активно взаимодействуют с кислородом, азотом, водородом и углеродом. Поэтому плавку этих металлов и их сплавов ведут в вакууме или в среде защитных газов. Для изготовления отливок наибольшее распро­странение получили титановые сплавы.

Основной способ производства тита­новых отливок - литье в графитовые фор­мы, литье в оболочковые формы, изготов­ленные из нейтральных оксидов магния, циркония или из графитового порошка, в качестве связующего используют фенол-формальдегидные смолы. При изготовле­нии сложных тонкостенных отливок при­меняют формы, полученные по выплав­ляемым моделям.

Для плавки титановых сплавов широко используют специальные вакуумные дуго­вые печи с расходуемым электродом (рис. 4.58). Перед плавкой в электродо-держателе 2 печи устанавливают электрод 5, а перед сливным носком тигля 4 укреп­ляют литейную форму 7. После этого ко­жух 5 печи герметизируют и вакуум иру-ют. Через токоподвод 1 на электрод пода­ют напряжения, и между ними и тиглем загорается электрическая дуга. По мере наполнения тигля жидким металлом пла­вильную печь поворотным механизмом 6 поворачивают на 90 °С. Титановый сплав при этом переливается в литейную форму 7. После затвердевания отливки форму удаляют, и цикл повторяется.

Рис. 4.58. Поворотная дуговая вакуумная печь с расходуемым электродом

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СПЛАВОВ

211

Отливки из титановых сплавов приме­няют в судостроении (гребные винты, на­сосы), турбостроении (лопатки турбин, диски), электронной и вакуумной технике и других отраслях промышленности.

11. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ НИКЕЛЕВЫХ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ

Литейные никелевые сплавы ЖСЗ, ЖС6, ЖС6К и другие составляют особо важную для современного машинострое­ния группу никелевых сплавов. Эти спла­вы обладают высокими эксплуатацион­ными свойствами, одним из показателей которых является длительная прочность. Под длительной прочностью понимают прочность материала, находящегося дли­тельное время в напряженном состоянии при высокой температуре. Длительная прочность определяется при испытаниях материала на растяжение.

Жаропрочные сплавы имеют обычно двухкомпонентную основу Ni-Cr. Эта ос­нова обладает высокой окалиностойко-стью. Для дисперсионного упрочнения вводят добавки алюминия и титана. Дис­персионное упрочнение достигается высо­котемпературной закалкой с последующим искусственным старением при температу­ре, близкой к рабочей (при 800 ... 900 °С).

В состав никелевых жаропрочных сплавов кроме Cr, Al, Ti вводят и другие элементы (Со, W, Mo, Nb, Та, В и др.). Поскольку разрушение никелевых сплавов

начинается по границам зерен, то для их упрочнения вводят в малых количествах бор и цирконий. Микроструктура никеле­вых жаропрочных сплавов в литом со­стоянии - твердый раствор Mo, W, Ti, Al в основе Ni-Cr и выделения интерметал-лидов Ni3Al и Ni3 (Al, Ti), количество ко­торых зависит от содержания алюминия и титана и может достигать 30 ... 60 % по объему. В структуре этих сплавов содер­жится незначительное количество карби­дов и боридов.

Средний химический состав некоторых никелевых жаропрочных сплавов и их дли­тельная прочность приведены в табл. 4.2.

Никелевые жаропрочные сплавы обла­дают удовлетворительными литейными свойствами: невысокой жидкотекучестью и небольшой усадкой (2 ... 2,5 %). Кроме того, сплавы, содержащие титан и алюми­ний, склонны к образованию оксидных плен, а также активно взаимодействуют с газами печной атмосферы (в никелевых сплавах при температуре 1600 °С растворя­ется до 0,5 % кислорода и до 43 см3/100 г металла водорода), что приводит к газовой пористости при кристаллизации отливок.

Плавку никелевых сплавов ведут в ин­дукционных канальных печах (рис. 4.56), в тигельных печах или в вакуумных ин­дукционных печах. Футеровка должна быть либо основной, либо нейтральной. Плавку ведут под слоем флюса, в качестве которого используются стекло (бутылоч­ный бой), плавиковый шпат, известь, мо-

Yandex.RTB R-A-252273-3
Yandex.RTB R-A-252273-4