Отливки: особенности производства
Производством отливок или литых деталей занимаются литейные цеха. Продукция эта пользуется широким спросом в современном обществе, причем совершенно в разных сферах жизнедеятельности человека. Литье – наиболее дешевый и простой способ получения заготовок или готовых деталей, обладающих сложными геометрическими формами. С его помощью изготавливают отливки массой от нескольких грамм до 300 тонн, размером от нескольких сантиметров до двух десятком метров.
Сам технологический процесс проходит поэтапно:
- Сначала изготавливается литейная форма по модели;
- Затем изготавливаются стержни (круглые глиняные прутки, для формирования в отливках внутренних отверстий);
- Расплавляется металл и заливается в форменную полость;
- После кристаллизации осуществляется выбивка слитка из формы;
- Обрубка прибылей, литниковой системы;
- В завершении процесса деталь при необходимости передается на обработку (механическую, лазерную, термическую, прочие).
Основной задачей любого литейного производства считается получение отливок, максимально приближенных по форме и размерам к параметрам требуемого изделия, детали. При этом последний технологический этап (обработка) не должна выходить за рамки процессов очистки и шлифовки.
Материалы отливок
Основная масса всех отливок для машиностроения и крупногабаритного оборудования изготавливается из стали. Перед литейным производством ставится задача выбора сплава с учетом его свойств и стоимости.
Сталь (представляет собой железо-углеродный сплав) идеально подходит для изготовления деталей сложных форм, к которым впоследствии предъявляются жесткие требования эксплуатации – прочность, ударная вязкость, и так далее. Тут могут быть использованы три вида литейной стали:
- конструкционная,
- инструментальная,
- со специальными свойствами.
Первый вид идет на производство деталей, предназначенные для механических нагрузок (статического характера, динамического или вибрационного). Такие стали классифицируют по их составу (класс углеродистых и класс легированных сталей) и структурным особенностям (класс ферритно-перлитных и класс перлитных сталей).
Второй вид идеально подходит для литья различных инструментов режущего, штамповочного, мерительного характера. Классифицируются металлы в зависимости от их химического состава. Так выделяют три класса: среднеуглеродистая, высокоуглеродистая и легированная сталь перлитного, мартенситного и карбидного типа.
Третий вид сталей, обладающих повышенными свойствами стойкости в отношении коррозии, жара, кислотоупорности, износостойкости, используются для изделий, применяемых в условиях воздействия разных сред, нагрузок, температурных режимов. Подразделяются данные виды стали на два класса – ферритный и аустенитный.
Процессы и оборудование
Расплавлению сталь предают в специальных плавильных печах. Оттуда она в жидком состоянии поступает в так называемый разливочный ковш, применяемый для разлива металла в изложницы или кристаллизаторы установок. Там происходит затвердение металла, который принимает нужную форму детали, передаваемую впоследствии на обработку.
Сталеразливочный ковш оснащен огнеупорным кожухом с выложенным внутри огнеупорным кирпичом, дном в виде керамического стакана с открывающимся отверстием для выливания через него металла. Закрытие-открытие отверстия осуществляется либо вручную, либо при помощи гидравлического привода, управляемым дистанционно.
Подбирается ковш по емкости (от 5 до 260 т), учитывая объем печи и слой шлака, достигающий обычно 100-200 мм. Крупные агрегаты предполагают использование ковшей больших емкостей, в пределах 350-480 т.
Изложницы – это чугунные отливочные формы. Их конфигурация напрямую зависит от вида используемой для отливки стали, а размер – от массы слитка. Кипящую сталь заливают в изложницы с расширенным низом, спокойную сталь – с расширенным верхом.
Для производства экономически выгодным считается изготовление массивных отливок, поскольку при этом значительно сокращаются трудозатраты, потеря металла, продолжительность разливки, а также снижаются затраты на огнеупоры.
Comments are closed.