Плавлення сплавів кольорових металів

Плавлення мідних сплавів. Шихту для мідних сплавів скла­дають із первинних металів, лігатур, відходів власного виробництва та брухту бронз і латуней. Лігатурами називають проміжні сплави кольорових металів, призначені для введення тугоплавких компо­нентів в основний метал з невисокою температурою плавлення.

Мідні сплави за підвищених температур активно окислюються. Тому їх плавлять під шаром деревного вугілля або флюсу і після розплавлення, а потім перед випусканням розкислюють (як прави­ло, фосфористою міддю). При плавленні латуней розкислення не провадять, оскільки сам цинк є добрим розкислювачем.

Сплави міді — латуні і бронзи — плавлять у полуменевих, елек­тричних дугових

та індукційних низько­частотних печах і тигельних горнах.

Плавлення алюмінієвих сплавів. Плавлення алюмінієвих сплавів потребує

великої обережності, оскільки при нагріванні понад 800 °С вони си­льно окислюються і насичуються газами, а потім у процесі затверднення утворюють крупнозернисту структуру. Для зменшення окислення і поглинання газів алюмінієві сплави плавлять під шаром флюсу і наприкінці плавлення рафінують хлористими солями. Си­луміни перед розливанням модифікують натрієм або його солями для одержання дрібнозернистої структури.

Крім печей опору, для плавлення алюмінію застосовують також індукційні низькочастотні і полуменеві печі. Полуменеві печі вико­ристовують за наявності якісного і дешевого газового палива, а та­кож тоді, коли потрібно одержати велику кількість рідкого металу і переплавити великогабаритний брухт (наприклад, авіаційний).

Дефекти, що виникають у виливках при їх охолодженні

Процес охолодження металу у формі супроводжується газовиді­ленням, ліквацією і усадкою. На якість виливків найбільше впли­ває усадка, яка в період затверднення металу може спричинити утворення усадкових раковин, пористості, а при охолодженні в твердому стані — натягів, короблень і тріщин.

Рис. 7. Усадкові раковини у виливках

Причинами утворення раковин є зменшення об'єму металу при переході з рідкого стану в твердий і поступове напрямлене тверднен­ня виливка від поверхні до центра, від тонких частин до товстих. Для утворення одиниці об'єму зовнішнього твердого шару потрібно рідко­го сплаву трохи більше від цього об'єму. Додаткова кількість металу надходить із центральної або потовщеної частини виливка. У вилив­ку, зображеному на рис. 7, а, насамперед твер­дне його тонка нижня частина, яка живиться у процесі кристалізації рідким металом потов­щеного фланця, що ле­жить вище. Отже, в тон­кій частині виливка буде щільна структура, а в потовщеній — утворя­ться усадкові раковини.

Щоб запобігти утворенню усадкових раковин, потрібно добитися одночасного затверднення виливка в різних його частинах або на­прямленого затверднення із застосуванням ливарних додатків. Од­ночасного охолодження досягають створенням однакової товщини стінок конструкції деталі або установкою

холодильників (металевих брусків) у потовщених її частинах. Цей метод можна застосовувати при виготовленні виливків зі сплавів з невеликою усадкою, в іншо­му разі, наприклад при виготовленні виливків із сталі, слід у про­цесі кристалізації здійснювати додаткове живлення виливка рідким металом. Для цього над верхньою потовщеною частиною виливка встановлюють додаток 2, в якому й утворюються усадкові ракови­ни 1 (рис. 7 б). Якщо ж е потовщення у верхній і нижній части­нах виливка, то для здійснення напрямленого затверднення в ниж­ню потовщену частину вміщують холодильник 3, а над верхньою потовщеною частиною встановлюють додаток 2 (рис. 7, в).