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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 125

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Титов a V

М арка

 

Способ

сплава

 

л и тья

А Л 2

3 ,

к

 

д

 

А Л 4

3

 

 

к

 

 

3

 

А Л 9

к

 

 

д

 

А Л 8

3

 

А Л 13

з, к, д

 

3

 

А Л 7

к

 

А Л 11

3

 

 

к

 

А Л 1

3,

к

Таблица 57

Механические свойства некоторых литейных алюминиевых сплавов

 

 

Т ерм и ч еская обработка

 

 

 

 

З а к а л к а

 

'•

С тар ен и е 1

Т ем п ература

В ы дер­

О хл аж даю щ ая

Т ем п ература

В ы дер­

н агрева,

°С

ж к а , ч

 

среда

н агр ева , СС

ж к а , ч

_

 

__

 

__

__

__ _

 

 

5 3 5

 

2 — 6

В о д а

5 0 — Ю 0 °С

175

15

535

 

2 — 6

175

15

5 3 5

 

12

 

 

_

_

 

 

5 3 5

Г

12

В о д а

5 0 — 1 0 0 ° С

150

1— 3

---

 

 

 

 

 

 

 

435

 

15— 2 0

В о д а

2 0 — 8 0 °С

 

 

5 1 5

 

10— 15

В о д а

5 0 — 100 °С

__

__

 

 

1

5 1 5

 

10— 15

 

 

150

 

 

 

to

__

 

__

 

__

__

__

 

 

5 1 5

 

2— 4

В о д а 5 0 — Ю 0 ° С

2 20

1

 

to 4^

и л и в о з д у х

М еханические

свойства

 

П редел .п роч ­

О тн оси тель­

 

ности при

нв

ное

 

растяж ен ии,

 

к гс /м м 2

удли н ен и е, %

 

 

 

 

15

4

 

50

16

2

 

50

23

3

 

6 5

23

3

 

70

18

4

 

50

16

2

 

5 0

20

2

 

5 0

15

1

 

5 0

28

9

 

6 0

15

1

 

5 5

20

6

 

6 0

2 2

3

 

70

2 0

2

 

80

25

1,5

 

9 0

2 0

0 ,5

 

9 5

1 О хлаж даю щ ая' среда — воздух.


Отливки из алюминиевых сплавов во многих случаях подвергают термической обработке. Различают восемь видов термической обра­ ботки отливок из алюминиевых сплавов. Низкотемпературный отпуск (искусственное старение) применяют для улучшения обра­ батываемости отливок и повышения механической прочности таких сплавов, как АЛЗ, АЛ5; отжиг — для снятия внутренних напряже­ ний, а закалку — для повышения прочности деталей из сплавов АЛЗ, АЛ4, АЛ7 и АЛ8. В некоторых случаях прочность сплава после термической обработки увеличивается почти в 2 раза, напри­ мер прочность сплава АЛ8 возрастает с 13 до 28 кгс/мм2. Состав не­ которых алюминиевых сплавов приведен в табл. 56, механические свойства алюминиевых сплавов в зависимости от способа литья и режимов термической обработки — в табл. 57.

§ 2. ОСОБЕННОСТИ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ

Отливки из алюминиевых сплавов можно изготовлять в сырых, сухих и металлических формах. Многие алюминиевые сплавы обла­ дают склонностью к образованию газовой и усадочной пористости в отливках. Поэтому при выборе состава формовочных и стержневых смесей следует обращать особое внимание на их газотворную спо­ собность.

Для отливок из алюминиевых сплавов применяют мелкозернис­ тые пески с добавкой глинистых песков вместо глины. Стержневые смеси должны обладать большой податливостью, а связующие выго­ рать при сравнительно низкой температуре. Формовочные смеси для алюминиевых отливок содержат 80—90% отработанной смеси и 3—10% свежих песков (П01 или 1К02А, или П02А). Прочность при сжатии сырых образцов формовочной смеси 0,25—0,4 кгс/см2, газопроницаемость уплотненной формы 25—40.

Крупные отливки изготовляют в сухих формах с повышенной прочностью. Для средних и крупных форм применяют быстротвердеющие смеси на жидком стекле с последующей их продувкой угле­ кислым газом (СО,) или сушкой при нагревании. Установлено, что алюминиевые сплавы — силумины, содержащие натрий, подобно магниевым сплавам способны взаимодействовать с влагой формы, в результате чего газонасыщенность и пористость отливок, получен­ ных во влажных формах, увеличиваются.

В последнее время разрабатывают и внедряют в производство безводные формовочные смеси, в которых связующим является син­ тетический материал — бентон. Бентон образует коллоидные рас­ творы с минеральными маслами, что дает возможность получать без­ водные формовочные смеси с высокой текучестью и пластичностью. Для приготовления смесей используют мелкие кварцевые пески. Примерный состав безводной смеси, % по массе: 100 песка 1К0063А или 1К0063Б; 3—3,5 бентона; 2,5—3 масла нефтяного; 1—1,5 этило­ вого спирта.

386


21 zh

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 58

 

Состав и свойства формовочных смесей для

отливок из алюминиевых сплавов

 

 

 

 

 

Состав

 

 

 

 

 

Предел

 

Исходи ый

 

Рабочий

 

Для освежения

Влаж-

Газопро-

Смесь

 

 

прочности

 

Колнче-

 

Колнче-

 

Колнче-

IIость, %

ницае-

по-сырому,

 

Компоненты

Смесь

Компонеты

 

мость

 

ство, %

ство, %

ство, %

 

 

кгс/см2

 

 

по массе

 

по массе

 

по массе

 

 

 

ф -1

Песок П01

95—90

Оборотная

85—97

Песок П01 А

70

 

 

 

 

или П0063А

5— 10

Освежаю-

15—3

КОША

30—20

4,5—5,5

45—60

0,4—0,7

 

Песок КОША

 

или KOIА

 

щая

 

 

 

 

 

 

Ф-П

Песок П016А

95—90

Оборотная

85—97

Песок П01А

30—60

 

 

 

 

или I101A,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или П0063А

5— 10

Освежаю-

15—3

К02Б

70—40

4,0

80—90

0,4—0,8

 

Песок К02Б

 

. или КОШ,

 

щая

 

 

 

 

 

 

 

или К01А

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф-Ш

Песок К02Б

63—45

Оборотная

85—97

Песок К.02Б

63—45

 

 

 

 

или K0I6A,

 

 

 

К01А

30—50

 

 

 

 

или KOIА

30—50

Освежаю-

 

Бентонитовая

7—5

2,5—3,5

50— 120

0,4—0,8

 

Песок 1КРС

 

 

или КРМ

5—7

щая

15—3

глина

93—95

 

 

 

 

Бентонитовая

 

Песок 1КРС

 

 

 

 

глина

 

 

 

Бентонитовая

7—5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

глина

 

 

 

 


Прочность при сжатии такой сырой смеси до 6 кгс/см2 позволяет получать формы прессованием под высоким давлением. При обычной формовке следует применять смеси с пониженным содержанием бентона и более низкой прочностью до 1,5 кгс/см2. Состав и основные

физико-механические свойства формовочных

смесей для отливок

из алюминиевых сплавов приведены в табл.

58.

Состав стержневых смесей зависит от назначения и конфигурации стержней (табл. 59).

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 59

 

Составы смесей для стержней

первой группы, % по массе

 

 

Песок

 

 

Связующие

 

Вспомога­

 

 

 

 

тельные

 

 

 

 

 

 

 

материалы

Смесь

 

 

 

 

Пектн-

Раствор

Пыле­

Уайт-

 

К02

K0I

4ГУ

М, М-2

вид­

спирит

 

новы й

ПВС

ный

или

 

 

 

 

 

клей

(10—20%-пыП)

кварц

керо­

 

 

 

 

 

 

 

 

син

1

100

 

 

1,0-1,5

0,5—1,5

 

 

0,25

2

80 -70 20 -30

1,5-2,5

1,5 -2

0,5 -1

0,25

3

100

4

100

1,5-2,5

1 ,5 -2

5

9 7 -9 5

3 - 6

3 - 5

 

 

 

 

 

Для сплавов системы алюминий — магний, склонных к окисле­ нию при заливке в песчаные формы, в состав стержневых смесей добавляют борную кислоту в виде порошка (0,5—1%) или опрыски­ вают сырые стержни раствором этой кислоты (2—3%-ной концентра­ ции). При изготовлении смесей связующие М и М-2 применяют вместе с пектиновым клеем, что способствует устранению неприятного запаха- и снижает газовыделение из стержней. Связующие ПТ, ПТА и КО способствуют уменьшению гигроскопичности сухих стержней и прнлипаемости смеси.

Смеси со связующим ПВС (поливиниловый спирт) применяют для стержней первой группы, так как эти смеси обладают высокой пластичностью, а стержни из них хорошо сохраняют размеры при сушке и негигроскопичны. Продолжительность перемешивания стержневой смеси с ПВС не должна превышать 5 мин.

Смеси с жидким стеклом применяют в основном для стержней третьей и второй группы. Свойства смесей для стержней всех трех группприведены в табл. 60.

Литниковые системы. Литниковая система для отливок из алю­ миниевых сплавов должна отвечать следующим основным требова­ ниям: обеспечивать плавное, без ударов и завихрений, заполнение сплавом формы, чтобы избежать захвата или подсоса воздуха, а также разрушения материала формы; задерживать неметаллические включения, находящиеся в жидком сплаве; способствовать удалению из полости формы воздуха и газов, образующихся при разложении

388


связующих стержневой смеси; обеспечивать направленное затверде­ вание отливки.

 

 

 

Таблица 60

Свойства стержневых смесей

 

 

 

Группа стерж ней

 

С войства

I

п

ш

 

Г а з о п р о н и ц а е м о с т ь в сы р о м с о с т о я -

100

80

45

ш ш , н е м е н е е ...................................................

В л а ж н о с т ь , % .........................................................

2 ,5 -5

2 - 5

2 - 6

П р е д е л п р о ч н о с т и п р и с ж а т и и в сы -

0,03—0,07

0,06-0,15

0,06—0,15

р ом с о с т о я н и и , к г с /с м 2 ............................

Наиболее часто применяют литниковые системы сифонные с ниж­ ним подводом металла к отливке и вертикально-щелевые с подводом металла через щель в боковые стенки отливки (рис. 226).

Рис. 226. Вертикально-щелевая лит­ никовая система со змеевидным стоя­ ком:

/ — литниковая чаша; 2

— прямой и змее­

Рис. 227. Номограмма для расчета

видный стояки;

3 — шлакоуловитель;

литниковых систем для алюминие­

4 — литниковый

канал;

5 — щелевые пи­

татели; 6

выпор;

7 •— отливка

вых сплавов

Сифонная литниковая система обеспечивает плавность заполне­ ния формы металлом, но не создает условий для направленного затвердевания снизу вверх. Этот недостаток устраняется при верти­ кальной щелевой системе.

Установлено, что для получения качественных отливок скорость движения сплава при заполнении формы не должна превышать

13 Титов

3 8 9