13.01.2008 Литье

Литье.  Технологические процессы изготовления отливок многообразны: вакуумное литье [vacuum casting] — получение в вакууме (40—0,3 Па) отливок из сплавов цветных металлов, склонных при плавке и литье к интенсивному окислению и газонасыщению, в основном никелевых, титановых и др. жаропрочных сплавов. Применяют разные способы вакуумного литья: вакуумное всасывание, литье в вакууме под поршневым давлением; вакуумно-центробежная заливка и др. Вакуумное литье распространено в сочетании с вакуумной плавкой. Изготовленные таким способом отливки отличаются повышенной плотностью;
вакуумно-компрессионное литье [vacuum compression casting] — способ получения отливок из предварительно вакуумированного расплава с последующей его кристаллизацией.
Около 80 % отливок получают в песчаных формах:
литье вакуумным всасыванием [vacuum suction casting] — процесс изготовления отливок, при котором металл заполняет форму из-за создавшегося в ней разрежения . Расплав при литье в. в. может кристаллизироваться при атм. или по-выш. давлении, а также с использованием металлостатического давления. Вакуумированные полости формы позволяет получать отливки со стенкой толщиной 1,0—1,5 мм без газ. дефектов. Л.итье вакуумным всасыванием можно получать фасонные отливки, а также втулки, гильзы, слитки и заготовки простой конфигурации в водоохлаждаемые кристаллизаторы;
литье в магнитные формы [magnetic-mold casting] — способ изготовления отливок по газифицированным (пенополистироловым) моделям. Модель помещают в опоку-контейнер, засыпают стальной или чугунной дробью и подвергают вибрации. Форму упрочняют с помощью постоянного магнитного поля, сохраняемого до полного затвердев, отливки, под действием к-рого дробь связывается в единое целое. При заливке модель газифицируется, и полость формы заполняется расплавом;
литье в кокиль [chill (pressure die) casting] — процесс изготовления отливок заливкой расплавленного металла в металлические формы — кокили под действием гравитационных сил. Важный элемент кокиля — защитное покрытие его рабочей поверхности, которое уменьшает интенсивность теплообмена между отливкой и формой, снижает термические напряжения в стенке формы, предохраняет ее от эрозионного разрушения, создает в форме определ. газ. среду, изменяет смачиваемость поверхности кокиля расплавом, обеспеч. в некоторых случаях поверхностное модифицирование отливки, изменяет газопроницаемость вентиляционного устройста, а также воздействует на силу трения между отливкой и кокилем. Литье в кокиль широко применяют при производстве отливок из серого и высокопрочного чугунов, А1-, Mg-, Zn-, Си- и др. сплавов;
литье в корковые формы [shell casting] — процесс изготовления отливок заливкой расплавленного металла под действием гравитационных сил в разовые корковые формы из термореактивных смесей. Литье в корковые формы получают отливки практически из любых сплавов: чугуна, стали, легких и тяжелых цветных металлов. Разнообразны конструкторские особенности отливок и др. — это коленчатые и распределительные валы, ребристые цилиндры, станины электродвигателей, корпуса токарных патронов, гидрораспределителей, задвижек и др. водо- и паропроводной арматуры, детали вентиляторов, текстильных и сельско-хозяйственных машин, лопатки дробеметных аппаратов и т.д.;
литье в песчаные формы [sand casting] -способ получения отливок в разовых литейных формах из песчаноглинистых формовочных смесей ;
литье в самотвердеющие формы [solidifying-mould casting] — получения отливок с использованием разовых литейных форм и стержней из смесей, затвердевает на воздухе и не требует сушки или дополнительной обработки внешними реагентами;
вводят затравку с профилем, соответствующий профилю изготовляемого изделия. Способ позволяет получать изделия толщиной 0,15-4,0 мм практически любого профиля;
каменное литье [artificial (cast) stone] — получение изделий главным образом из базальта, реже из диабаза и др. горных пород переплавкой их при 1350—1450 °С и заливкой в формы. Каменное литье применяют при изготовлении труб, кислотоупорной аппаратуры, электрических изоляторов, брусчатки для мостовых, облицовочных плиток, скульптурно-художеств. изделий и др.
Технология каменного литья используется при отливке изделий из металлургического шлака, получающей все более широкое распространение в последние годы. Из шлака методом литья изготовляют фундамент, блоки, плиты, защитные футеровки полых металлических конструкций (циклонов, желобов, труб и т.п.), используется в металлургических, химических и др. отраслях. Шлаковое литье выдерживает рабочие температуры до 800 'С, обладает практически нулевой пористостью, пыле- и влагопроницаемостью, высокой химической и коррозийной стойкостью, хорошо противостоит газоабразивному износу;
каслинское литье [Kaslin casting] — художественные изделия (скульптура, садовые столики, решетки и т.д.) из чугуна, производится на чугунолитейном заводе в г. Касли (Челябинская обл., Россия). Традиции каслинского литься (графич. четкость силуэта, сочетание тщательно отделан, деталей и плоскостей с яркой игрой бликов) сложились в XIX в. и поддерживаются в настоящее время;
кокильное электрошлаковое литье [electro-slag chill casting] — способ получения фасонных отливок в водоохлаждаемой металлич. литейной форме — кристаллизаторе, основан, на применении электрошлакового переплава расход, электрода. Приготовление (плавка) расплава совмещено с заполнением литейной формы: отливка последоват. наплавляется в форме ;
литье намораживанием [freezing casting] — способ получения отливок (изделий) в виде лент или листов своб. непрерывной заливкой расплавленного металла в зазор между вращающимися водоохлаждающими  валками и формированием изделия с толщиной стенки до 1,0 мм . Литье намораживанием часто наз. «жидкой прокаткой». Др. разновидность процесса литья намораживанием — получение отливок вытягиванием расплавленного металла затравкой . Сцепление между металлом и затравкой обеспечивается поверхностным натяжением и последщей кристаллизацией металла. На поверхность расплавленного металла помещают плиту-поплавок, не смачивающ. металлом. Из отверстия поплавка выступает мениск жидкого металла; непрерывное литье [continuous casting] — процесс получения слитков и заготовок из металлов или сплавов, основ, на равномерном перемещении металла относитительно зон заливки и кристаллизации. При этом литейная форма м. б. неподвижной или закономерно перемещаться (возвратно-поступательное движение с небольшой амплитудой, вращение, движение по замкнутой кривой ограниченной длины). Непрерывное литье металлов и сплавов начали применять в 1930-х гг.; широкое распространение оно получило с середины 1940 гг. В зависимости от формующих отливку устройств различают непрерывное литье в кристаллизатор, валки, желоб (ручей), между движущимися лентами. Наиболее распространено литье в металлический водоохлаждающий кристаллизатор скольжения, которое применительно к сталеплавильному производству получило название  непрерывной разливки стали. В ЦМ все слитки А1- Mg-сплавов, а тж. большую долю слитков тяжелых цветных металлов отливают методом непрерывного литья Для А1, Си и сплавов на их основе все большее распространение получают совмещенные процессы отливки заготовок и последующей их прокатки. К таким процессам относят получение катанки (заготовка формуется в ручье обода вращающегося колеса), получение листовой заготовки кристаллизацией металла в валках или между двумя водоохлаждающими лентами;
литье по выжигаемым моделям [cavityless casting] — изготовление отливок свободной заливкой расплавленного металла в разовую форму, рабочая полость к-рой получена после выжигания модели, изготовляемой из канифоли, блочного полистирола, пенополистирола и др. пластмасс в пресс-формах. Применяют в случаях, когда модели должны быть прочными и термоустойчивыми.
Литье по выжигаемым моделям используют для изготовления отливок из любых литейных сплавов массой от десятка граммов до сотен килограммов с толщиной стенки до 1 мм, а тж. компактных цельнолитых узлов со сложными лабиринтными полостями, невыполнимыми другими методами;
литье под давлением [pressure (injection) casting] — получение отливок, при к-ром на спец. машинах расплавленный металл заливают в металлическую пресс-форму многоразового использования. Форма заполняется расплавом под действием сил, превосходящих силы гравитации, а затвердевание отливки идет под избыточным давлением, литье под давлением изготовляют отливки преимущественно из цв. металлов и сплавов, почти не требующие дальнейшей обработки резанием, т. к. качество отливок по точности и шероховатости поверхности значительно выше, чем у отливок, полученных др. способами.
Отливки могут иметь и простую, и очень сложную конфигурацию, толщину стенок 0,5-5 мм, массу от неск. граммов до 30 кг, размеры от нескольких миллиметров до 1,5 м. литье под давлением можно получать детали с готовой внутренней или внешней резьбой, с разнообразной арматурой, с полостями и каналами сложной конфигурации, образ, армир. элементами;
литье под низким давлением [low-pressure casting] — получение отливок в литейных формах, при к-ром заполнение форм металлом и его кристаллизация идут под регулируемым газовым давлением. При литье под низким давлением тигель (ковш) с жидким металлом помещают в корпус, к-рый герметично закрывают крышкой с встроенным металлопроводом. Литейную форму устанавливают над заливочным устройством. Раб.соединяют литником (питателем) с верхним торцом металлопровода. Нижний торец герметического металлопровода погружают до заданого уровня в тигель с жидким металлом. литье под низким давлением  можно получать отливки из сплавов на основе Al, Cu, Mg и Fe;
полунепрерывное литье [semicontinuous casting] — получение отливок, сост. в своб. заливке расплавленного металла в охлажденную форму-кристаллизатор, затвердевшего металла и вытягавает отливки конечной длины из формы. Полунепрерывным литьем изготовляют трубы диам. 300—1000 мм длиной до 10м. Скорость вытягивания трубы — 2,5 м/мин;
литье с выливом [overflow casting] — получение пустотелой отливки выдержкой жидкого металла в форме и выливом (выплеском) незатвердевшего металла из формы. Толщина стенки отливки определяется выдержкой металла в форме. Способ художеств, литья;
Металл
литье с кристаллизацией под гидростатическим давлением [hydrostatic pressure solidification casting] — изготовление отливок повышенной плотности, в основном из А1-сплавов, в форме, по-луч. по выплавляемым моделям и помещаемым в пресс, камеру с жидкостью. Прокаленную тонкостенную форму заливают металлом (в), прикрепляют к поршню пресса (6), погружают в пресс, камеру, давление в к-рой растет со скоростью 10-10000 МПа/с (в), и выдерживают в этой камере. Жидкость, находящ. в пресс, камере (минер, масло, тетрахлорметан, сплав Вуда и др.), пропитывает оболочковую форму и всесторонне прессует кристаллизированный металл, одновременно охлаждая его;

суспензионное литье [suspension casting] — изготовление отливок с измельченной структурой введением в жидкий сплав экзогенных частиц-микрохолодильников или спец. обработкой его в жидко-твердое состоянии инфра- или ультразвуком, электромагнитными полями для увеличения числа центров кристаллизации;
центробежное литье [centrifugal (spun) casting] — получение отливок свободной заливкой расплавленного  металла во вращ. формы, при к-ром отливка формируется под действием центробежных сил. Формы устанавливают на литейных центробежных машинах с горизонтальной, вертикальной или наклонной осью вращения. Центробежное литье применяют в основном для получения пустотелых отливок типа тел вращения