Из практики

Для получения отливок высокого качества из цветных сплавов оказалось необходимым осуществить направленное затвердевание от тонких частей, которые, естественно, затвердевают первыми, к более массивным и далее к прибылям.
При этом убыль объема при кристаллизации каждого ранее затвердевающего участка восполняется расплавом из участка, еще не начавшего затвердевать, и, наконец, из прибылей, которые затвердевают последними.
Такое направленное затвердевание требует очень грамотного выбора места подвода расплава в форму.
 

Для литья в металлические и песчаные формы.

Нельзя подводить расплав в самый тонкий по сечению участок, рациональнее осуществить подвод жидкого металла около прибыли с тем, чтобы в ходе заполнения эта часть формы разогрелась.
Для создания направленного затвердевания необходимо намеренно замораживать те части формы, где затвердевание должно произойти быстрее.
Это достигается с помощью холодильников в песчаных формах или специальным охлаждением в металлических формах.
Там, где затвердевание должно совершаться в последнюю очередь, форму намеренно утепляют или разогревают.
Принцип направленного затвердевания, осознанный и сформулированный при освоении производства отливок из алюминиевых и магниевых сплавов, сейчас совершенно обязателен для получения качественных отливок из любых сплавов.

Основная задача, стоящая перед литейным производством, заключается в существенном общем повышении качества отливок, которое должно найти выражение в уменьшении толщины стенок, снижении припусков на механическую обработку и на литниково-питающие системы при сохранении должных эксплуатационных свойств изделий.

Проблема повышения качества отливок тесно связана с проблемой экономного расходования металла.
Сейчас цветные металлы в пять-десять и более раз дороже чугуна и углеродистой стали.
Поэтому экономное расходование цветных металлов, сокращение потерь, разумное использование отходов является непременным условием развития литейного производства.
В промышленности постоянно увеличивается доля сплавов цветных металлов, получаемых путем переработки отходов-обрези, стружки, различного лома и шлаков. Эти сплавы содержат повышенное количество разнообразных примесей, способных снизить их технологические свойства и эксплуатационные характеристики изделий.
Поэтому в настоящее время ведутся широкие исследования для выработки способов рафинирования подобных расплавов и отработки технологии получения качественных литых заготовок.
 

Из теории
 

Требования к отливкам из цветных сплавов.

Отливки из сплавов цветных металлов должны иметь определенный химический состав, заданный уровень механических свойств, необходимые размерную точность и чистоту поверхности без внешних и внутренних дефектов.
В отливках не допускаются трещины, неслитины, сквозные раковины и рыхлоты.
Поверхности, являющиеся базами для механической обработки, не должны иметь наплывов и повреждений.

Допустимые дефекты, их количество, способы обнаружения и методы исправления регламентируются отраслевыми стандартами (ОСТами) и техническими условиями.
Отливки поставляют с обрубленными литниками и обрезанными прибылями.
Места обрезки и обрубки на необрабатываемых поверхностях зачищают заподлицо.
Допускается исправление дефектов заваркой и пропиткой.
Необходимость термической обработки определяется техническими условиями.

Точность размеров отливок должна отвечать требованиям ОСТ 1.41154—72.
Допуски, включающие в себя сумму всех отклонений от размеров чертежа, имеющих место на различных стадиях изготовления отливки, кроме отклонений, обусловленных наличием литейных уклонов, должны соответствовать одному из семи классов точности.
В каждом классе точности все допуски на любой размер одного вида (Д,Т или М) являются для данной отливки равными и устанавливаются по наибольшему габаритному размеру.

Обрабатываемые поверхности отливок должны иметь припуск на механическую обработку.
Минимальный припуск должен быть больше допуска.
Величина припуска определяется габаритными размерами и классом точности отливок.
Чистота поверхности отливок должна соответствовать заданному классу шероховатости.
Она зависит от способа изготовления отливок, применяемых материалов для изготовления форм, качества подготовки поверхности моделей, кокилей и пресс-форм. Для получения отливок, отвечающих перечисленным выше требованиям, применяют различные способы литья в разовые формы и формы многократного использования.
 

Классификация отливок из цветных сплавов
 

По условиям службы независимо от способа изготовления отливки делят на три группы: общего, ответственного и особо ответственного назначения:

К группе общего назначения относят отливки для деталей, не рассчитываемых на прочность. Конфигурация и размеры их определяются только конструктивными и технологическими соображениями. Такие отливки не подвергают контролю рентгенопросвечиванием.

Отливки ответственного назначения используют для изготовления деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при статических нагрузках. Они проходят выборочный контроль рентгенопросвечиванием.

К группе особо ответственного назначения относят отливки для деталей, рассчитываемых на прочность и работающих при циклических и динамических нагрузках.Их подвергают индивидуальному контролю рентгенопросвечиванием,флуоресцентному контролю и контролю вихревыми токами.

В зависимости от объема приемно-сдаточных испытаний отраслевыми стандартами ОСТ11.90021— 71, ОСТ 1.90016— 72, ОСТ1.90248— 77 предусмотрено деление отливок из сплавов цветных металлов на три группы:

К 1 группе относят отливки, контроль механических свойств которых осуществляют выборочно на образцах, вырезанных из тела контрольных отливок, с одновременным испытанием механических свойств на отдельно отлитых образцах от каждой плавки или поштучное испытание на образцах,вырезанных из прилитых к каждой отливке заготовок, а также поштучный контроль на плотность (рентгенопросвечивание).

Ко II группе относят отливки, механические свойства которых определяют на отдельно отлитых образцах или на образцах, вырезанных из прилитых к отливке заготовок, и по требованию завода-потребителя на образцах,вырезанных из отливок (выборочно), а также поштучный или выборочный контроль на плотность отливок методом рентгенопросвечивания. (Для отливок IIа группы контроль на плотность не производят).

III группу составляют отливки, у которых контролируют только твердость. По требованию завода-потребителя производят контроль механических свойств на отдельно отлитых образцах.

Отнесение отливок к соответствующей группе производится конструктором и оговаривается в чертеже.