Файл: Титов, Н. Д. Технология литейного производства учебник для машиностроительных техникумов.pdf

тельности: феррохром, ферросилиций, ферротитан. Раскисление стали производят в печи ферромарганцем и ферросилицием и в ковше — алюминием (200 г на 1 т стали). В индукционных печах с основной футеровкой можно вести плавку с окислением углерода, удалением фосфора и серы. Этот процесс чаще применяют при плавке специальных сталей.

§ 3. ПЛАВКА В МАЛЫХ БЕССЕМЕРОВСКИХ КОНВЕРТОРАХ

Малые бессемеровские конверторы применяют для плавки стали для фасонных отливок в цехах машиностроительных заводов.

в вертикальное положение так, чтобы фурма оказалась над поверх­

железо, а затем начинают выгорать сначала кремний и марганец за счет кислорода закиси железа, растворенной в металле.

В о в т о р о м п е р и о д е плавки, когда температура металла

вванне конвертора поднимается за счет теплоты горения кремния

имарганца до 1450° С, начинает выгорать углерод. В результате металл обезуглероживается.

Вт р е т ь е м п е р и о д е догорают примеси чугуна, которые не успели выгореть в первом периоде, т. е. кремний и марганец. Когда выгорят все примеси, начинает появляться бурый дым, ука­

370

зывающий на конец плавки. Раскисление стали производят обычным способом. Конвертор наклоняют и останавливают дутье. Весь процесс в малом бессемеровском конверторе длится 18—

20мин.

Недостаток конверторного способа — при кислом процессе сера

и фосфор не удаляются, поэтому необходимо применять низко­ фосфористые чугуны. Этот недостаток можно устранить продувкой чугуна кислородом, который понижает содержание закиси железа в шлаке, или переходом на основную футеровку.

§ 4. ЗАЛИВКА, ОЧИСТКА И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛЬНЫХ ОТЛИВОК

Качество отливок во многом зависит от температуры заливки, поэтому необходимо стремиться заливать формы сталью с высокой температурой (от 1550 до 1450°С), хотя при этом в отливках возни­ кает больше напряжений и увеличивается склонность к образованию горячих трещин. При заливке форм сталью с более низкой темпера­ турой в отливках появляется много газовых раковин и шлаковых включений.

Сталь в формы можно заливать из стопорных, чайниковых и других ковшей. Перед выпуском стали из печи ковши должны быть сухие и футеровка их нагрета докрасна; при недостаточном нагреве ковша сталь в нем быстро охлаждается и в ковше образуются настыли, особенно при литье низкоуглеродистой стали.

Выбивку отливок из форм можно производить теми же средствами, что и отливок из серого и ковкого чугуна.

Очистка стальных отливок отличается от чугунных тем, что от стальных отливок труднее удалять литники и прибыли; их при­ ходится отрезать кислородно-ацетиленовым пламенем или другими способами. Так как на стальных отливках пригар больше, чем на чугунных, то применяют, кроме обычных способов очистки, также газопламенную очистку и обрубку пневматическими рубильными молотками. Стальные отливки очищают до отжига и после. До отжига очищают пригоревшую формовочную смесь, а после отжига — окалину, образующуюся при отжиге.

Термическая обработка отливок. При затвердевании и охлажде­ нии стальные отливки имеют крупнозернистую структуру, обла­ дающую невысокими прочностными свойствами.

Для измельчения структуры и снятия внутренних напряжений стальные отливки отжигают. После отжига увеличиваются предел прочности при растяжении, относительное удлинение и ударная вязкость стали. Температура отжига должна быть выше точки Ас3 на диаграмме состояния на 30—50° С.

Выдержка отливок при температуре отжига должна быть такой, чтобы обеспечить равномерный прогрев отливок по сечению. Для тонкостенных отливок длительность нагрева около 1 ч, для более крупных, толстостенных 4—6 ч. При выдержке отливок в печи более

371

оптимальной структура вновь может укрупняться. Отливки после отжига охлаждают с печыо.

Для придания отливкам тех или иных прочностных характе­ ристик, их кроме отжига подвергают различным видам термической обработки.

Нормализацию примеияютдля измельчения первичной структуры отливок, а также как подготовительную операцию для последую­ щей термической обработки. При нормализации отливки нагревают выше точки Ac3l выдерживают и охлаждают по обычным режимам отжига.

Высокий отпуск применяют для повышения ударной вязкости, снижения твердости отливок. Для этого отливки нагревают до 500—600° С со скоростью 30—40° С/ч; выдерживают 1—2 ч и охлаждают на воздухе.

Закалку в жидких средах (воде и масле) применяют для повышения прочности и ударной вязкости мелких и средних отливок. Перед закалкой отливки необходимо отжигать. Кроме этого, после окон­ чательной механической обработки стальные отливки подвергают различным видам химико-термической обработки. Обычно проводят предварительную термическую обработку (отжиг или нормализацию с отпуском) для снятия внутренних напряжений, смягчения стали для механической обработки и подготовки структуры к окончатель­

ческой обработки отливок зависит от химического состава стали,

Для углеродистой и низкоуглеродистой стали рекомендуются следующие виды термической обработки: отжиг — для отливок, склонных к образованию значительных внутренних напряжений; нормализация — для простых отливок; нормализация и отпуск — для отливок повышенного и особого качества, не склонных к силь­ ному короблению при ускоренном охлаждении на воздухе.

372

Раздел шестой

ПРОИЗВОДСТВО отливок ИЗ ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ

Из цветных сплавов получают фасонные отливки различной конфигурации и массой от десятых долей грамма до десятков тонн (например, масса судовых гребных винтов из медных сплавов достигает 30 т и более).

В настоящее время темпы роста производства фасонных отливок из цветных сплавов значительно опережают рост производства отливок из стали и чугуна. Благодаря хорошим литейным свойствам из большинства промышленных цветных сплавов можно изготовлять отливки в песчаных формах и специальными способами литья: в металлических формах, под давлением и т. д. Это позволило повысить точность отливок, чистоту их поверхностей, уменьшить припуски на обработку отливок.

В машиностроении наиболее широко применяют сплавы на основе меди (медные сплавы), алюминия (алюминиевые сплавы), магния (магниевые) и на основе цинка (цинковые).

Г Л А В А I

ПРОИЗВОДСТВО о т л и в о к и з МЕДНЫХ СПЛАВОВ

§ 1. СОСТАВ И СВОЙСТВА МЕДНЫХ СПЛАВОВ

Отливки из медных сплавов применяют во всех отраслях про­ мышленности для изготовления арматуры, подшипников, шестерен, втулок, гребных винтов и др. Медные сплавы значительно дороже чугуна и стали, однако благодаря своим высоким антифрикцион­ ным и антикоррозионным свойствам широко применяются в промыш­ ленности.

Медь — дефицитный и дорогостоящий металл, поэтому кон­ структоры должны стремиться всюду, где это можно, замерять детали из медных сплавов чугунными, стальными, пластмассо­ выми.

374