Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

§ 54. ЛИТЬЕ ОТЛИВОК ИЗ ЧУГУНА В КОКИЛЬ.

Чугун обладает хорошими литейными и механическими свойствами, широко применяется для литья отливок в кокили. В кокилях изготовляют отливки из серого и высокопрочного чугунов.

В практике литья чугуна в кокили тонкостенные отливки и в ряде случаев другие компактные отливки часто получают со сквозным или поверхностным отбелом. Отливки с отбелом требуют дополнительного отжига, поэтому применяют различные меры, предотвращающие образование отбела при заливке серого чугуна в кокиль.

Исключить отбел отливок можно введением в состав металлической шихты необходимого количества графити-заторов, модифицированием расплава перед его заливкой в кокили, а также уменьшением скорости охлаждения отливки в кокиле и после ее выбивки из кокиля. На практике пользуются указанными методами в отдельности или в комплексе.

Увеличивая в составе расплава чугуна содержание элементов, способствующих графитизации, или соответственно уменьшая те, которые препятствуют графитизации, можно получать отливки в кокилях без отбела. Наиболее сильными графитизаторами являются алюминий, углерод, кремний.

Если при плавке нет возможности в необходимом диапазоне изменять химический состав расплава, то производят его модифицирование непосредственно на желобе плавильного агрегата, в автоклаве или в открытом ковше. В качестве модификаторов применяют магний и его лигатуры, различные комплексные модификаторы, силикокальций, ферросилиций, лигатуру на основе редкоземельных металлов (РЗМ).

Уменьшить скорость охлаждения отливки из чугуна можно нагревом кокиля перед заливкой расплава до 300°С и выше; увеличением толщины слоя теплоизоляционного покрытия, а также использованием для облицовки наполнителей с минимальной теплопроводностью и теплоаккумулирующей способностью; преждевременной выбивкой отливок из кокилей с последующим замедленным охлаждением (самоотжигом) в общем коробе.

По степени сложности чугунные отливки, получаемые в кокилях, можно разделить условно на четыре группы: 1 — отливки с плоскими, цилиндрическими или простыми криволинейными поверхностями, для оформления которых не требуется разовых стержней; 2 — отливки средней сложности, имеющие криволинейные поверхности, небольшие ребра, выступы и неглубокие впадины, для образования внутренних полостей используют песчаные стержни; 3 — сложные отливки, требующие применения стержней для внутренних и внешних полостей отливки; 4 — очень сложные отливки с поднутрениями, ребрами и глубокими впадинами с внешней и внутренней сторон, внутренние полости и основная часть внешних поверхностей таких отливок формируется разовыми стержнями.

Литьем в обычные и водоохлаждаемые кокили с огнеупорной облицовкой и краской изготовляют преимущественно отливки первых двух групп и относительно редко отливки третьей группы. С использованием облицованных кокилей создались благоприятные предпосылки для изготовления отливок всех групп.

Кокили без водяного охлаждения с обычной огнеупорной облицовкой и краской подогревают и заливают расплавом чугуна при температуре 1400— 1340°С для отливок с толщиной стенки 5—10 мм, 1360—1300°С —с толщиной стенки 10—40 мм, 1350—1280°С — с толщиной стенки свыше 40 мм.

Для предотвращения недоливов и спаев на чугунных отливках кокили с покрытием из огнеупорной облицовки и краски должны заполняться расплавом со скоростью его подъема в полости не менее 20 мм/с (кокили с горизонтальным разъемом) и 50 мм/с (кокили с вертикальным разъемом). Скорость заливки расплава в облицованные кокили может быть такой же, как и при заливке разовых песчаных форм. Чрезмерное увеличение скорости заливки ухудшает направленность затвердевания отливки, может вызвать смыв огнеупорного покрытия с кокиля, частичное разрушение стержня, захват расплавом воздуха и выделяющихся газов с образованием различных раковин. Скорость заливки любой формы вначале должна быть замедленной.

Выбивка отливки, когда имеется опасение в том, что она получится с отбелом, должна производиться при максимально допустимой температуре ~ 1050—950°С. Эта температура лимитируется прочностными свойствами отливки в горячем состоянии. Отливку можно выбивать из кокиля при такой ее прочности, когда не может произойти ее коробление или разрушение.

Практика работы с кокилями без водяного охлаждения показывает, что даже после ранней выбивки отливок кокили должны продолжительное время охлаждаться на воздухе, что уменьшает их производительность. Уменьшение времени охлаждения достигается использованием водяного охлаждения. Считается, что применение водо-охлаждаемого кокиля целесообразно, если он выдерживает более 2000 заливок.