Классификация металлических сплавов определяется методом переработки в заготовки. Металлические сплавы разделяют на два вида: деформируемые, которые сначала получают в виде слитков, а потом перерабатывают при помощи процессов ковки, прокатки, волочения или штамповки, и литейные сплавы, которые собственно и используют при изготовлении фасонных отливок ivlit.ru.
Использование различных методов переработки существенно влияет на свойства и требования к составам сплавов.
Есть несколько классификаций литейных сплавов, которые базируются на составе, свойствах и назначениях. Черными называют литейные сплавы на основе железа. Сюда входят все разновидности чугунов и сталей. Цветными называют литейные сплавы, состав которых включает алюминий, олово, медь, свинец, никель, магний, кобальт, бериллий, молибден, титан, цинк, благородные (серебро, золото, платина) и другие металлы.
В составе литейных сплавов практически всегда присутствуют специальные добавки в небольшом количестве. Такие добавки называют легирующими. Их добавляют для того, чтобы литейные детали обладали всеми необходимыми свойствами эксплуатации. К эксплуатационным свойствам относят, например, износостойкость, твердость, прочность. Литейные сплавы разделяют на низколегированные (до 2,5% легирующих добавок), среднелегированные (2,5-10%) и высоколегированные (больше 10%).
Кроме специально добавленных компонентов, в состав литейных компонентов входят различные примеси. Это происходит из-за особенностей металлургического процесса приготовления сплавов, а также состава исходных металлургических металлов (топлива, руд, флюсов). Нередко такие примеси являются вредными и их содержание необходимо ограничивать, например, содержание серы и фосфора в сталях.
В процессе плавки некоторые составные элементы литейных сплавов иногда вступают в химическое взаимодействие с другими компонентами, окисляются, улетучиваются из-за высоких температур и переходят в шлак. Из-за этого приходится добавлять в сплавы ферросплавы или лигатуры, чтобы восстановить необходимый состав. К ферросплавам относят сплавы, в составах которых больше 10% железа, и их часто используют для литья черных сплавов. Иногда ферросплав может состоять из трех элементов, а также к ферросплавам условно относят некоторые сплавы, где железо использовано только как примесь, например, силикоаллюминий или силикокальций. Ферросплавы используют не только для введения легирующих элементов, но и для раскисления. Благодаря этому процессу из сплавов удаляется кислород в оксидах, а элементы ферросплавов восстанавливают состав. Благодаря этому сплав очищается, повышается прочность и пластичность деталей из него. Как легирующий элемент, лигатуры легче усваиваются, чем ферросплавы, потому что содержат в составе основной металл сплава. В случаях, когда температура плавления сплава сильно отличается от температуры плавления легирующего элемента, лигатуры становятся незаменимыми.
Также существует ряд сплавов, как из металлических, так и не металлических материалов, которые выступают модификаторами, улучшая характеристики, структуру и свойства литейных сплавов. Например, для получения высокопрочного чугуна используют модифицированный магний.
По статистике в настоящее время на литейных заводах больше 90% всех отливок производятся на отливку из чугуна и стали, ведь потребность в чугунных заготовках довольно высокая, детали из стали и чугуна обладают прочностью, износостойкостью и высоким качеством, а цены на чугунное литье ниже, если сравнивать с альтернативными вариантами. Но в подсчетах может быть небольшая погрешность, ведь они проводились по массе, без учета количества деталей. Из чугуна и стали обычно отливают крупные детали, масса которых может достигать даже несколько сотен тонн, а масса мелких деталей, которые отливают из цветных сплавов, обычно до 10 кг. Также цветные сплавы широко используются в художественном литье, где особенно распространено литье из бронзы. В последнее время в литейном производстве ivlit.ru становится востребованным литье чугунных, стальных и других деталей на заказ.
К литейным сплавам существует определенный ряд требований. Есть заданные требования отливки, и состав сплава должен им соответствовать. Литейные сплавы должны обладать хорошими литейными свойствами. Основные литейные свойства сплавов - несклонность к образованию усадок и трещин, высокая жидкотекучесть, малая усадка при охлаждении и затвердении, высокая стойкость к газообразованию и появлению неметаллических включений. Свойства, структура и состав не только сплава, но и готовых деталей не должны меняться в процессе эксплуатации. Достоинствами литейного сплава считаются простой состав, легкость приготовления, отсутствие токсичных компонентов. В процессе литья потери сплава должны быть минимальными. Став должен быть технологичным на всех этапах производства (начиная от непосредственно изготовления литейного сплава и заканчивая видами окончательной обработки готовых деталей). Также сплав должен быть экономичным, содержать как можно меньше дорогостоящих компонентов, в том числе и легирующих элементов, а также обеспечивать минимальные потери при переработке отходов из литейного сплава.