отливане на метал

Металолеенето, получаване на метални изделия (отливки) чрез изливане на разтопен метал в кокилата. Работната част на матрицата е кухина, който материал се втвърдява при охлаждане, се превръща в конфигурация и размери на желания продукт.

Леене податлив на всички метали. Въпреки това, не всички метали имат сходни свойства леене, особено течливост # 150; способност за запълване на матрица с който и да е форма. Леене свойства зависят главно от химичния състав и металната конструкция. Значение има температура на топене. Метали с ниска точка на топене са лесни за промишлено леене. От обикновена метална най-висока температура на топене на стоманата. Метали са разделени на черната и цветната. цветни метали # 150; Тази стомана, сферографитен чугун и чугун. цвят K са всички други метали, които не съдържат значителни количества желязо. За отливане се използва, по-специално, сплави на базата на мед, никел, алуминий, магнезий, олово и цинк. . Виж също цветни метали; Сплави.

Сферографитен чугун. Има две основни категории: сферографитен чугун конвенционален качество и перлит. Направи отливки от някои легирана сферографитен чугун. Якост на опън сферографитен чугун е 250 # 150; 550 МРа. Поради своята умора сила, висока твърдост и добра обработваемост, той е идеален за инструмент машиностроенето, както и много други мащабни продукции. Масови отливки е от 100 грама до няколко стотици килограми, дебелината на напречното сечение обикновено е не повече от 5 см.

Чугунена. За чугун извършва широк спектър от сплави от желязо с въглерод и силиций, съдържащ 2 # 150; 4% въглерод. Кастинг използва четири основни вида чугун: сив, бял, избелени и половина. Якостта на опън на чугун е 140 # 150; 420 МРа, и някои легирани чугуни # 150; 550 МРа. За чугун характеризиращо се с ниска пластичност и ниска якост; той се счита за крехък материал от дизайнери. Тегло на отливки # 150; от 100 грама до няколко тона. Отливки от чугун, използвани в почти всички индустрии. Тяхната цена е ниска, и те са лесни за машина.

Сферографитен чугун. Дайте сферичен графит чугун включвания пластичност и други свойства, които го отличават от сив чугун. Сферографитен чугун се постига чрез взаимодействие на магнезиево или церий непосредствено преди леене. Якостта на опън на сферографитен чугун е 400 # 150; 850 МРа, еластичността # 150; 20-1%. Въпреки това, за сферографитен чугун се характеризира с ниска якост на удар на назъбена образец. Отливките могат да имат малки и големи дебелина сечение маса # 150; от 0,5 кг до няколко тона.

Мед, месинг и бронз. Има много различни сплави на медна основа, подходящи за леене. Медта се използва в случаите, когато висока термична и електропроводимостта. Месинг (сплав от мед с цинк) се използва, когато се желае ниска цена, умерено корозия материал за различни продукти с общо предназначение. Якост на опън гласове месинг е 180 # 150; 300 МРа. Бронз (сплав от мед и калай, към който може да бъде добавен цинк и никел) се използва в случаите, когато се изисква повишена здравина. Якостта на опън на гласове бронз е 250 # 150; 850 МРа.

Никел. Медно-никелови сплави (монел тип метал) имат висока устойчивост на корозия. За никел-хром сплави (като Inconel и нихром) се характеризират с висока термична устойчивост. Никел-молибден сплави са силно устойчиви на солна киселина и окислителни киселини при повишени температури.

Алуминий. Отливки от алуминиеви сплави, които наскоро бяха използвани все повече поради тяхната лекота и здравина. Тези сплави имат много добра устойчивост на корозия, добра топлинна и електрическа проводимост. Якостта на опън на лети алуминиеви сплави е в границите от 150 до 350 МРа.

Магнезият. Магнезиеви сплави се използват, където на първо място е изискването на лекота. Якостта на опън на отлети магнезиеви сплави е 170 # 150; 260 МРа.

Titanium. Титан # 150; издръжлив и лек материал # 150; Той се топи под вакуум и се хвърля в графит форми. Важното е, че в процеса на охлаждане повърхност на титанов може да стане замърсена поради реакцията с формовъчния материал. Следователно, титан, хвърли във всяка друга форма от форми на механично обработени прах и уплътнен графит е силно замърсен с повърхност, която се проявява в повишена твърдост и ниска еластичност при огъване. Titanium леене се използва главно в космическата индустрия. Якостта на опън на титан гласове # 150; над 1000 МРа с удължение от 5%.

Най-редки и благородни метали. Леене на злато, сребро, платина и редки метали, използвани в бижута, стоматологията техника (корони, пълнежи) с леене и някои части на електронни компоненти.

Основните методи на леене са както следва: статично леене, леене под налягане, центробежно леене и вакуум леене.

Статично леене. Най-често се използва статична запълване, т.е. попълнете фиксирана форма. При този метод на стопения метал (или неметални # 150; пластмаса, стъкло, керамика суспензия) е просто излива в кухината на леярската форма, определена преди това се пълни и се поддържа до втвърдяване.

Леене под налягане. Леене машина запълва метал (стомана) форма (което обикновено се нарича матрицата и може да бъде многократни) разтопен метал под налягане 7-700 МРа. Предимствата на този метод # 150; висока производителност, високо качество на повърхността, точни размери на формован артикул и минималното изискване за нейното обработване. Типични метали за шприцоване # 150; цинкови сплави, алуминий, мед и калай-олово. Благодарение на ниската температура на топене сплави като силно manufacturable и позволяват малки допуски в размерите и отлични характеристики на отливки.

Трудност отливки конфигурация в случай на леене под налягане е ограничено, така че когато отделяне на леярската форма може да се повреди. Освен това дебелината на продукта е донякъде ограничен; по-предпочитани продукти тънка част, в която се топи равномерно и бързо се втвърдява.

Машини за леене под налягане на два типа # 150; топла и студена умират камера. Машини с горещо щамповано камера се използват главно за сплави цинкови основа. Гореща камера потопена в течния метал; при лек натиск на сгъстен въздух или от буталото на течния метал се измества чрез горещо пресоване камера в матрицата. В леярските машини студена камера умре стопения алуминий, магнезий или медната сплав запълване на матрицата при налягане от 35 до 700 MPa.

Леене центробежно отливки. В центробежно леене на разтопен метал се излива в пясъчна форма или метал, въртящ се около хоризонтална или вертикална ос. Под въздействието на центробежни сили метал спадна от леяк към периферията на матрицата, пълнене му кухина и втвърдява до образуване на отливката. Центробежно леене икономически и за някои видове продукти (аксиално симетричен тип тръба, пръстени, черупки и т.н.) е по-подходяща от статично леене.

Форми са разделени на единични и множество (пясък). Съществуват множество форми на метал (плесени и плесен) или графит или огнеупорен керамичен.

Множество форми. Метални форми (форми и плесен) за стомана обикновено са изработени от чугун, понякога # 150; от топлоустойчива стомана. Леене на цветни метали, такива като мед, цинк и алуминий са желязо, мед и медни форми.

Мухъл. Това е най-честата форма на множество форми. В повечето случаи, матрицата се състои от желязо и се използва за получаване на стоманени слитъци в началния етап на производство на ковани или валцована стомана. Форми са отворени леярски форми, тъй като металът ги попълва на върха на гравитацията. Използва се като "хоризонтален" плесен отворен и отгоре и отдолу. Височината на матрицата може да бъде 1 # 150; 4.5 m диаметър # 150; от 0,3 до 3 м. Дебелината на стената на леярската форма зависи от размера. Конфигурацията може да бъде различен # 150; от кръг с правоъгълна. Няколко формовъчна кухина се разширява нагоре, е необходимо да се извлече блок.

Готов за запълване на формата се намира на гъста желязо плоча. Обикновено, форми се запълват от по-горе. Стените на формата на кухината трябва да са гладки и чисти; чрез изливане трябва да се внимава, че металът не заливане или спрей върху стените. Изпълнен метал се втвърдява във формата, след което се отстранява слитък ( "дестилира блок"). След охлаждане на матрицата вътре в своята чиста, спрей боя формоването и използвани отново. Един осигурява плесен 70 # 150; 100 блокове. За по-нататъшна обработка чрез коване или валцоване на слитък се нагрява до висока температура.

Плесени. Това затворен метални форми с вътрешна кухина, съответстваща на конфигурацията на системата за спру (пробиване) статията и, които се извършват от обработка на чугун, бронз, алуминий или стомана блок. Матрицата се състои от две или повече части, след което съединението е малка дупка в капака за изливане на стопения метал. За да се образуват вътрешни кухини в метална форма, предвидена гипс, пясък, стъкло, метал или керамика "пръчки". Gravity леене произведени от сплави леене на базата на алуминий, мед, цинк, магнезий, калай и олово.

Gravity леене се използва само в случаите, когато това е необходимо, за да се получи не по-малко от 1000 отливки. Ресурсен мухъл достига няколкостотин хиляди отливки. Матрицата е скрап, когато (поради постепенното изгаряне на стопения метал) започва да неприемливо намаляване на качеството на повърхността на отливки и престава да бъде поддържана при проектирането им допуски размери.

Графит и огнеупорни форми. Тези форми се състоят от две или повече части, със съединение, което образува желания кухина. Матрицата може да има вертикална, хоризонтална или наклонена повърхност или конектор разглобено на отделни единици; Това улеснява отстраняването на отливката. След отстраняване на матрицата могат да бъдат събрани и използвани отново. Графит форми позволяват на стотици отливки, керамични # 150; само някои от тях.

Графит множество форми могат да бъдат произведени чрез обработка графит, и керамична профилна лесно, така че те са много по-евтино от метални форми. Графит и огнеупорни форми могат да се използват за повторно инжектиране в случай на незадоволителни отливки, получени чрез леене в метална форма.

Огнеупорни форми, направени от китайска глина (каолин) и други материали vysokoogneupornyh. Тя използва fabricable модел от метал или от пластмаса. Прах или гранулиран огнеупорен глина омесва с вода, получената смес се формова и накалена преформа плесен както тухли или прибори.

Еднократни форми. На пясъка форми, наложени много по-малко известни условия, отколкото за всеки друг. Те са подходящи за производство на отливки от всякакъв размер, всяка форма, от която сплав; те са най-малко взискателните дизайна на продукта. Hourglass форма, направена от пластичен огнеупорен материал (обикновено кварцов пясък), което му придава желаната конфигурация на наводнени метал втвърдяване задържа от тази конфигурация и могат да се отделят от формата.

Сместа за формоване се получава чрез смесване на вода в специална машина пясък с глина и органични свързващи вещества.

При производството пясък плесен него осигури горната спру дупка с "купа" за леене вътрешната бегач система от канали за подаване на гласове разтопения метал по време на втвърдяване метал и, поради по друг начин на свиване по време на втвърдяването (характеристика на повечето метали) в отливката могат да образуват кухини (свиване кухини).

Прес форми за отливане BELLS

Shell форми. Такива форми са от два вида материал с ниска точка на топене (гипс) и от материал с висока точка на топене (на базата на силициев диоксид фин прах). Гипс обвивка плесен, получен чрез смесване във вода гипс материал със свързващи средства (бързо втвърдяване полимерни) до тънък последователност и модел леене смес oblitsovyvaya. След материал плесен се втвърди, той се нарязва, обработва се и се изсушава, а след това "комбиниран" и запълване на две форми. Този метод леене е подходящ само за цветни метали.

Кастинг восък леене на инвестициите. Такъв метод на формоване се използва за благородни метали, стомана и други сплави с висока точка на топене. Първо, мухъл е направена, съответстваща на частите на гласове. Тя обикновено е от ниско топим метал, или (машинно) от месинг. След запълване на формата с парафин, пластмаса или живак (след като е бил замразен) за получаване на модел за леене. Моделът е облицован с огнеупорен материал. Материалът на матрицата на обвивката се получава от фин прах от огнеупорен материал (например, силициев диоксид на прах) и течна свързващо вещество. Слой от огнеупорна облицовка се уплътнява чрез вибрация. След като се втвърди, матрицата се загрява, модел на восък се разтопява или пластмаса и флуидни потоци от матрицата. Формата след това се задейства за отстраняване на газове в затоплена състояние и се изсипва на течния метал, който пристига от гравитацията, под налягане или сгъстен въздух посредством центробежна сила (в машината за центробежно леене).

Керамични плесен. Керамични матрица от порцелан глина, силиманит, мулит (алуминиев силикат) vysokoogneupornyh или други материали. При производството на тези форми обикновено са fabricable модели от метал или от пластмаса. Прах или гранулиран огнеупорен материал се смесва с течен свързващо вещество (етил силикат), за да studnepodobnoy последователност. Просто направи форма пластмаса, така че моделът може да бъде отстранен от него, без да вредят на формиращата кухина. Формата след това се изпичат при висока температура и се изсипва стопения метал от желания # 150; стомана, трошлива твърда сплав, сплав на основата на редки метали и така нататък. Тази техника позволява производство на всякакъв вид и форма, подходящ за малък мащаб и за производствен обем. Cm. И керамични изделия.

Yudkin VS Производство и леене на цветни метални сплави. М. 1967 # 150; 1971
Бауман BV и др. Леярски. М. 1971
Юрий Степанов и др. леярски технологии. М. 1983