Литейное производство ivlit.ru – изготовление различных по форме, и назначению технологических конструкций, посредством литья.
Литьем, называют процесс получения деталей, с помощью заливки расплавленного металла, или его сплавов, в специальные формы (термостойкие изложницы), повторяющие конфигурацию отливки. С течением времени металл охлаждается и отвердевает, принимая очертания полости формы.
Изготовление литья подразумевает под собой следующие этапы:
- изготовление модельной оснастки;
- изготовление формы для литья (изложницы);
- плавка и очистка металла (металлического сплава);
- разливку металла (металлического сплава) по формам;
- охлаждение отливки;
- снятие изложницы;
- удаления лишнего металла с полученной детали.
Чтобы получить различные расплавы, на производстве применяются шихтовые материалы (отходы производства, лом, флюсы, слитки металлургического производства и т.д.). Для отливки, в основном, используют черные сплавы (чугун, сталь), и цветные (алюминий, магний, медь, цинк, и т.п. ).
В зависимости от литейных свойств, различают такие параметры сплавов, как их: жидкотекучесть, усадка, ликвация, газопоглощение, а также склонность к образованию трещин.
Жидкотекучесть, то есть способность металлов (металлических сплавов) заполнять и чётко принимать контуры формы отливки, зависит от многих факторов. Приведём основные:
1.Температурный интервал кристаллизации.
2.Вязкость.
3.Поверхностное натяжение расплава.
4.Температура заливки и формы.
5.Свойства формы.
6.Химический состав сплава.
Кроме того, существуют элементы, улучшающие или же наоборот ухудшающие свойства жидкотекучести отливки, при добавлении их содержания в сплав. Наиболее «жидкотекучими» сплавами, считаются сплавы из серого чугуна, наименее «жидкотекучими» - магниевые сплавы.
Под термином усадка, принято понимать способность литейных сплавов к уменьшению своего номинального объёма, по мере охлаждения и затвердевания. Существует два понятия, применяемые относительно термина усадка:
- линейная усадка – уменьшение линейных размеров отливаемой детали, при её охлаждении от температуры образования прочного поверхностного слоя, способного противостоять давлению расплавленного металла, до температуры окружающей среды.
- объёмная усадка – уменьшение объёма сплава, вследствие его остывания в изложнице, во время формирования отливки.
Усадка измеряется в процентном соотношении, и зависит от таких основных факторов, как:
1.Химический состав сплава.
2.Температура его заливки.
3.Скорость охлаждения сплава в форме.
4.Конструкции литейной формы и формы отливки.
Ликвация сплавов – изменение химического состава кристаллов, а также жидкого сплава, в процессе затвердевания. В твёрдом состоянии, большинство сплавов состоит из кристаллов (зёрен), различных по своим физико-химическим свойствам. Вследствие того, что температура окружающей среды непостоянна, затвердевание сплава происходит неравномерно, с последовательным выпадением кристаллов. Зёрна, которые выпали в самом начале, имеют наименьшее количество примесей, и соответственно, чем позже выпали кристаллы, тем больше в них примесей. Уровень ликвации напрямую зависит от времени, затраченного на остывание сплава. То есть, при малой скорости остывания ликвация будет сильная, если же остывание происходит быстро – её значения будут меньше.
Способность расплавленных литейных сплавов, растворять такие вещества, как азот, водород, кислород и др., называют газопоглощением. Данное свойство зависит от хим. состава сплава, его вязкости, температуры заливки и свойств литейной формы.
Интересно, что основные принципы литья, незначительно изменились за несколько тысяч лет. Тем не менее, большинство процессов литейного производства стали механизированными, а некоторые даже автоматизированными. Сегодня, применяются уже не деревянные, а металлические модели для литья, а также разработаны совершенно новые материалы для производства стержней и литейных форм (изложниц). Для персонала же, существует особая классификация вредных факторов на производстве, включающая в себя: тип отливаемого металла, формовочного процесса, степени механизации, а также размеров отливок.
Часто используемые для литья сплавы – это чугун, сталь, латунь и бронза. Наиболее широко применяются отливки из серого чугуна, а также чугуна с шаровидным графитом. Этот вид литья применяется в самом крупном секторе литейного производства. В менее крупном секторе наибольшую популярность приобрело производство ковкого чугуна и стали, получившее развитие благодаря автомобильной и строительной промышленности, остро нуждающейся в деталях из таких сплавов.
В производстве же цветных металлов, наибольшее распространение, получило, так называемое, литье под давлением. Этот вид литья особенно популярен, если используется алюминий, практически вытеснивший производство латуни.
Касательно нашего времени, нельзя не отметить, что очень важное место, в производстве ivlit.ru занимают такие вещества, как: титан, хром, никель, магний и даже очень токсичные - бериллий и кадмий. Сплавы с использованием этих материалов, очень часто используют в современных нано, а также IT технологиях.