Зависимость механических свойств сплавов от толщины стенок отливок 6 страница

Примечания: 1. Обозначения: р — плотность; а/ — температурный коэф­фициент линейного расширения; с — теплоемкость; X — теплопроводность. 2. В скобках приведены температурные условия для проявления

 

 

Таблица 6.6

Механические свойства[2] литейных титановых сплавов

 

Марка сплава	Е'Ю3		стт	кси, Дж/см2
Н/мм2, не менее
ВТ5Л	115,7			29,4
ВТ6Л	112,8		—	44,1
ВТ31Л	111,8			29,4
ВТ9Л	101,0			34,3
ВТ20Л	106,0			39,2
ВТ21Л	110,0			19,6

ользуется в развивающейся водородной технологии производства отливок из титановых сплавов. При этом водород может использо­ваться в качестве защитной среды при высоких температурах, так как растворимость Н₂ с повышением температуры падает. Для умень­шения затрат энергии при отделении литниковой системы исполь­зуют метод локального водородного охрупчивания и т. п.

Углерод также относится к вредным примесям, если его содер­жание выше 0,2%. В этом случае он образует карбиды, которые ухудшают механические свойства и обрабатываемость титановых сплавов, которая и без карбидов является затруднительной.

Особенности литейных свойств титановых сплавов. Из данных табл. 6.5 следует, что литейные титановые сплавы имеют интер­вал кристаллизации в пределах 50...70°С. Эвтектика в них отсут­ствует, поэтому титановых сплавов с Г_кр = const нет. Тем не менее, титановые сплавы характеризуются достаточно хорошей жидко- текучестью. Но при этом следует отметить пониженную сваривае­мость встречных потоков, и поэтому в отливках встречаются де­фекты типа неспаев.

Сведения о линейной усадке и объеме усадочных раковин от- ливок-проб приведены в табл. 6.7 [2].

Линейная усадка определена на пяти цилиндрических образ­цах, отлитых в кокиль, объем усадочных раковин — на отливках- пробах шаровой формы.

Максимальная газоусадочная пористость в отливках из титано­вых сплавов может достигать 1,0...1,4%. Для «залечивания» не- сплошностей используют технологический процесс горячего изо- статического прессования (ТИП). Выбор давления в газостате за­висит от предела текучести. Например, опробование ГИП на ло­патках из сплавов ВТ5Л и ВТ9Л было произведено при 900 °С и давлении 98 МПа в течение 2 ч. Практика показала, что ГИП приводит к залечиванию 80...90 % дефектов, обнаруживаемых на рентгеновских установках.

Из-за низкой теплопроводности в, отливках из титановых спла­вов и их разностенности возникает существенная разность темпе­ратур, следствием которой является высокий уровень остаточных напряжений. Для снятия напряжений применяют полный отжиг в

Таблица 6.7 Линейная усадка 8/ и объем ву.р усадочных раковин в отливках титановых сплавов   Показатель ВТ1Л ВТ5Л BT9JI ВТ21Л 8/, % 0,9... 1,1 1,0... 1,2 0,85... 1,05 0,8... 1,0 Ју.р> % 2,7...3,1 3,0...3,2 2,6...3,0 2,4...2,8

 

отливках из сплавов BT1JI, ВТ5Л, BT6JI и BT20JI при 800 °С, а для сплава BT9JI при 940 °С. Для всех сплавов применяется непол­ный отжиг при температуре 600 °С. При этом снимается до 70 % остаточных напряжений, поэтому он широко применяется для большинства несложных отливок.

Неоднородность температур в объеме отливки может приводить к короблению отливок, поэтому используют дополнительные раз­ного рода перемычки, которые удаляют после отжига отливок.

6.4. Медные сплавы

Медь относится к пластичным металлам с высокой плотнос­тью (8950 кг/м³). Температура ее плавления 1083 °С. Широко при­меняется в промышленности в виде сплавов, имеющих высокую химическую устойчивость, теплопроводность, электропровод­ность, износостойкость и другие ценные качества. Благодаря вы­сокой жидкотекучести медь и ее сплавы с древних времен приме­няют для художественного литья.

В настоящее время в технике известно довольно большое коли­чество двойных, тройных и многокомпонентных медных сплавов. В качестве компонентов в медных сплавах используются олово, цинк, свинец, алюминий, марганец, кремний, бериллий, ни­кель, железо, хром, фосфор, титан, золото, серебро и др.

Сама медь маркируется буквой «М» и порядковым номером, характеризующим степень ее чистоты. Так, в меди М00 содержит­ся суммарно 0,01 % примесей, в меди марок Ml, М2, МЗ — соот­ветственно 0,1, 0,3 и 0,5 % примесей.

Медные сплавы принято делить на две большие группы: брон­зы и латуни. К бронзам относят сплавы меди с другими эле­ментами, кроме цинка и никеля. Ранее бронзами называли спла­вы меди с оловом. Название сплава меди с оловом сохранилось в бронзах, обозначаемых как оловянные бронзы. Но они кроме оло­ва содержат другие элементы. Бронзы, не содержащие олова, на­зываются безоловянными.

К латуням относят сплавы меди с цинком (до 50%) с до­бавкой некоторого (обычно небольшого) количества других эле­ментов.

Маркировка бронз и латуней начинается соответственно с букв «Бр» и «Л». За ними следуют буквы, обозначающие элементы и цифры, указывающие на их среднее содержание в процентах. При­няты следующие обозначения элементов: О — олово, А — алюми­ний, Ц — цинк, К — кремний, Ф — фосфор, С — свинец, Ж — железо, Мц — марганец, Н — никель.

Например, марка БрА7Мц15ЖЗН2Ц2Л обозначает бронзу с со­держанием 7 % А1, 15 % Мп, 3 % Fe, 2 % Ni, 2 % Zn и остальное Си; марка ЛЦ40МцЗЖ обозначает латунь с содержанием 40 % Zn, 3 % Мп и до 1,5 % Fe, остальное Си. Буква «Л» в конце ставится для того, чтобы отличить литейную бронзу от деформируемой такого же химического состава.

Литейные бронзы. Механические свойства литейных бронз в соответствии с ГОСТ 613—79 приведены в табл. 6.8.

В оловянных бронзах содержание олова составляет от 3 до 10 %. Максимальная растворимость олова в меди при эвтектической температуре 798 °С составляет С_р = 13,5 % (рис. 6.6, а). Поэтому структура бронз, содержащих меньше 8 % Sn, представляет собой твердый раствор дендритного строения с неоднородным распре­делением компонентов вследствие дендритной ликвации. Струк­тура сплавов с содержанием более 8 % Sn состоит из а-фазы и эвтектоида (а + Cu₃Sn₈). Появление интерметаллидной фазы Cu₃Sn₈ вызывает возрастание твердости и прочности, их максимумы со­ответствуют содержанию 20...25 % Sn (примерно такое же содер­жание олова в колокольной бронзе).

Для сокращения расхода олова в оловянные бронзы вводят одну из основных добавок — цинк (от 2 до 12 %), который входит в твердый раствор (в меди растворяется до 39 % Zn). Найдено не-

Таблица 6.8 Механические свойства бронз       Суммарное Механические     содержание свойства, Группа бронз Марка сплава упрочняющих не менее легирующих сгв, Ј Of ИД     элементов, % Н/мм2 О, 70 llJD Оловянные и Бр08Ц4         оловянно-цин- БрОЮЦ2         ковые БрОЮФ1 И       Оловянно- Бр04Ц4С17         цинково-свин- Бр05Ц5С5         цовые БрОЗЦ12С5         Свинцовые и БрСЗО         оловянно-свин- Бр05С25         цовые БрОЮСЮ         Алюминиевые БрА9Мц2Л И         БрА10Мц2Л           БрА10ЖЗМц2           БрА10Ж4Н4Л           БрАИЖбНб           БрА7Мц15ЖЗН2Ц2       —

Примечание. В таблице указаны свойства сплавов по ГОСТ 613—79 и ГОСТ 493—79 при литье в кокиль. При литье в песчаные формы ав сплавов ниже: у оловянных бронз на 20...40 Н/мм2, у алюминиевых на 40... 100 Н/мм2.

 

сколько удачных сочетаний содержания цинка и олова, при кото­рых достигаются наилучшие литейные и механические свойства. Примером таких сочетаний являются бронзы, называемые пушеч­ными. В них содержится около 6 % Sn и 3 % Zn, а также 5 % Sn и 5 % Zn. Эти сплавы широко используются в качестве антифрикци­онных.

Также вспомогательным элементом (как и Zn) в оловянных бронзах является свинец. Главное назначение свинца — улучше­ние антифрикционных свойств бронзы. Свинец образует в струк­туре медных сплавов самостоятельные выделения мягкой метал­лической фазы, которая снижает механические свойства, но обес­печивает хорошую прирабатываемость.

Большую группу бронз в настоящее время составляют безоло­вянные или специальные бронзы, содержащие в качестве легиру­ющего компонента Al, Мп, Si, Pb, Be и др. и называемые по каждому из этих легирующих компонентов. Так, в свинцовой бронзе БрСЗО свинец оказывает такое же действие, как в оловянно-свин- цовых бронзах. Следует отметить, что свинцовые бронзы сильно склонны к гравитационной ликвации.

В алюминиевых бронзах содержится 5... 12 % А1, максимальная растворимость алюминия в меди С_р = 7,5 % (рис. 6.6, б). С увеличе­нием содержания алюминия прочность и твердость медно-алюми- ниевых сплавов возрастают, а относительное удлинение и удар­ная вязкость уменьшаются, что связано с появлением в структуре интерметаллида Cu₃Al.

Алюминиевые бронзы имеют достаточно высокие антифрик­ционные свойства и коррозионную стойкость в атмосферных ус­ловиях, морской воде, большинстве органических кислот и угле­кислых растворах. Они морозостойки, немагнитны и не дают ис­кры при ударе.

Добавки железа, марганца, никеля оказывают положительное влияние на свойства алюминиевых бронз. Железо измельчает струк­туру, марганец и никель повышают прочность свойства.

Кроме свинцовых и алюминиевых безоловянных бронз приме­няются также кремнистые, марганцевые, бериллиевые и другие бронзы.

Латуни. Эту группу медных сплавов подразделяют на двойные (простые) и специальные, содержащие Fe, Мп, Ni, Si, Sn, Pb.

Рис. 6.6. Диаграммы состоя­ния Cu-Sn (а), Сu-А1 (б) и Сu-Zn (в)

Как уже было отмечено, цинк растворяется (раствор замеще­ния) в меди до С_р = 39 %. При концентрации цинка более 39 % появляется р-фаза (рис. 6.6, в) — твердый раствор на основе со­единения CuZn. Наибольшей пластичностью, но меньшей проч­ностью обладают однофазные а-латуни. Они используются, глав­ным образом, при обработке давлением. Следует отметить, что свойства сплавов Cu—Zn изменяются аналогично сплавам Cu—А1. Добавки железа и марганца оказывают на сплавы Cu—Zn такое же действие, как и на сплавы Cu—А1, — измельчают зерно, уве­личивают прочность.

Марки латуней и их механические свойства по ГОСТ 17711-80 приведены в табл. 6.9.

Для измельч;ения структуры медных сплавов (и бронз, и лату­ней) используют модифицирование, вводя добавки Mo, Nb, V, В в количестве до 0,1 %.

 

1048°С

Особенности литейных свойств медных сплавов. Медные сплавы характеризуются прежде всего высокой жидкотекучестью, и неко­торые из них используются в художественном литье (Бр05Ц5С5, БрОбЦбСЗ, ЛЦ20КЗСЗ и др.). При этом, естественно, учитывают-

Механические свойства латуней   Марка латуни Механические свойства, не менее ств, Н/мм2 5, % НВ ЛЦ40С ЛЦ25С2 215 146 20 8 80 60 ЛЦ38Мц2С2 ЛЦ40Мц1,5 ЛЦ40МцЗА 343 392 441 10 20 15 85 110 115 ЛЦ40МцЗЖ ЛцЗОАЗ ЛЦ23А6ЖЗМц2 490 392 705 10 15 7 100 90 165 ЛЦ16К4

Примечание. Механические свойства (сгв — временное сопротивление; б — относительное удлинение; НВ — твердость) указаны по ГОСТ 17711—80 для отливок в кокиль; при литье в песчаные формы сгв на 20... 100 Н/мм2 ниже.

 

ся не только литеиные, но и декоративные и антикоррозионные свойства.

Для медных сплавов, как и для других литейных сплавов, важ­ное значение имеет интервал их кристаллизации. Ниже приведены значения интервала кристаллизации некоторых бронз и латуней:

Медный

сплав............ БрОЮСЮ Бр08Ц4 Бр05Ц5С5

Интервал кристалли­зации/С 167....................... 150 145

Медный

сплав............ ЛЦ16К4 ЛЦ40А1Ж1 БрА10Ж1

Интервал кристалли­зации,°С 96....................... 17 8

Так же, как и другие сплавы, в зависимости от интервала кри­сталлизации медные сплавы можно разделить на три группы, ха­рактеризующиеся узким 8...50°С (например, БрА10Ж1), средним 50...100°С (например, ЛЦ15К4) и широким >100°С (например, БрОЮСЮ) температурным интервалом кристаллизации.

В отливках из сплавов с широким интервалом кристаллизации образуется рассеянная пористость, и их сложно получить плотны­ми и герметичными. В отливках из сплава с узким интервалом кри­сталлизации образуются сосредоточенные усадочные раковины, которые технологически легко выводятся в прибыль. Линейная усадка медных сплавов составляет 1,5...2,0 %.

При изготовлении отливок из медных сплавов с широким ин­тервалом кристаллизации возможно появление горячих трещин, особенно в металлических формах.

К холодным трещинам медные сплавы практически не склонны.

При плавке медных сплавов необходимо обеспечивать мини­мальное их насыщение газами.

В сплавах Cu—Sn, Си—Sn—Pb причиной газовой пористости могут быть Н₂, 0₂, водяной пар, углекислый и сернистый газы.

Латуни с высоким содержанием цинка надежно защищаются парами цинка от насыщения водородом.

Для уменьшения газонасыщенности используются различные ме­тоды дегазации, в числе которых, например, продувка гексахлорэтаном (так же, как и для алюминиевых сплавов), вакуумирование и т.п.

При плавке медных сплавов возникает опасность загрязнения оксидными пленами и другими неметаллическими включениями. Поэтому некоторые сплавы, например алюминиевые бронзы, подвергают фильтрованию через керамические магнезитовые филь­тры и металлические сетки из молибдена. При заливке необходи­мо обеспечивать плавное заполнение формы, используя расши­ряющиеся литниковые системы.

Медные сплавы, особенно оловянные и алюминиевые брон­зы, склонны к дендритной ликвации, а свинцовые бронзы (как уже отмечалось выше) - к гравитационной ликвации.

6.5. Цинковые сплавы

Технически чистый цинк обладает удовлетворительными ме­ханическими свойствами, хорошо поддается прокатке, прессова­нию, волочению и штамповке в холодном состоянии и в интерва­ле температур 130... 170 °С. Цинк имеет высокую плотность в твер­дом (7130 кг/м³) и жидком (6810 кг/м³) состоянии, низкую тем­пературу плавления (419,5 °С) и кипения (907 °С), линейную усадку 1,6 %. Выпускают несколько марок цинка, различающихся коли­чеством примесей: от ЦВ00 с суммарным содержанием примесей менее 0,005 % до ЦЗ — менее 2,5 %.

Цинковые сплавы маркируются буквой «Ц», далее следуют бук­вы элементов, входящих в химический состав (например, А — алюминий, М — медь), и цифры, указывающие их процентное содержание.

Широкое распространение получили цинковые литейные спла­вы ЦА4 и ЦАМ4-1 для литья под давлением и антифрикционные литейные сплавы ЦАМ9-1,5Л и ЦАМ10-5Л. Химический состав и механические свойства литейных цинковых сплавов по ГОСТ 21437—95 приведены в табл. 6.10.

\Химический состав и механические свойства некоторых цинковых литейных сплавов Марка сплава Среднее содержание элемента, мае. % Механические свойства*, не менее А1 Си Mg примеси ств, Н/мм2 S, % НВ ЦА4Л 4,0 — 0,04 0,14   6...8   ЦАМ4-1Л 4,1 1,0 0,04 0,11   4...7   ЦАМ9-1,5Л 9,5 1,5 0,04 0,35   2...6   ЦАМ10-5Л   5,0 0,04 0,35   0,5...4

* Показатели механических свойств те же, что в табл. 6.9.

 

Сплав ЦА4Л содержит 4,0 % А1. Его структура состоит из пер­вичных кристаллов а-твердого раствора алюминия в цинке (1,1 % А1), эвтектики, образующейся при температуре 382°С и состоя­щей из кристаллов того же а-раствора и кристаллов р-твердого раствора (правый угол диаграммы А1-Zn, см. рис. 6.4).

При температуре 265 °С должен происходить эвтектоидный рас­пад, который при литье под давлением из-за большой скорости охлаждения блокируется. Но затем при комнатной температуре этот распад, получивший название «естественное старение», про­исходит с малой скоростью. В процессе старения изменяются свой­ства и уменьшаются примерно на 0,08 % линейные размеры. Для стабилизации размеров проводят отжиг - нагрев до 100 °С и вы­держка в течение 3... 10 ч при этой температуре.

Следует отметить высокую чувствительность сплавов Zn-А1 к межкристаллитной коррозии из-за загрязненности некоторыми примесями, особенно свинцом, оловом, кадмием. При этом со­держание примесей ограничивается соответственно величинами, % (не более): РЬ 0,015; Sn 0,001; Cd 0,003.

Магний в цинковых сплавах является полезной примесью, он повышает коррозионную стойкость и уменьшает объемные изме­нения.

Сплав ЦАМ4-1 отличается от ЦА4 добавкой меди (1,0 %), кото­рая целиком находится в твердом растворе, не вызывает появления новых фаз, придает сплаву более высокие прочность и твердость. Поэтому сплав ЦАМ4-1 находит более широкое применение.

Названные цинковые сплавы используются в автомобильной промышленности для изготовления корпусов карбюраторов, на-^ сосов и других деталей, а также для декоративных деталей.

.Антифрикционные цинковые литейные сплавы являются, как правило, тройными Zn—А1—Си с более высоким содержанием алю­миния и меди. Для изготовления отливок используют литье под давлением, литье в кокиль и, реже, в песчано-глинистые формы.

Особенности литейных свойств цинковых сплавов. Цинковые сплавы являются «узкоинтервальными», имеют высокую жидко­текучесть из-за низкой температуры Т_л, благодаря чему воспроиз­водят тонкий рисунок. Широко используются в шрифтолитейном производстве. Из них получаются плотные отливки. Линейная усадка их составляет 1,0... 1,2 %.

При литье в металлические формы проявляется их склонность к образованию горячих трещин. Для предотвращения испарений, насыщения газами и образования неметаллических включений плавку ведут в защитной атмосфере (азот), не перегревая сплав выше 480 °С.

6.6. Никелевые сплавы

Никель относится к тяжелым цветным металлам; его плотность 8900 кг/м³, температура плавления 1452 °С, температура кипения 3000 °С.

Технически чистый никель (99,5 %) применяют для изготовле­ния слитков. Для фасонных отливок используют никель с добав­кой, %: Si 1,0...2,0; Мп 1,0... 1,5; С менее 0,3; S менее 0,03; Mg 0,08...0,1; Fe 1,0 и Си менее 0,3. Кроме того, он используется в качестве составляющей самых разнообразных сплавов: инвара (сплав на основе железа с содержанием 36 % Ni; температурный коэффициент линейного расширения 1,5-10"⁵ К"¹), пермалоя (80% Ni, имеет высокую магнитную проницаемость), монетного мель­хиора, нихрома и уникальных жаропрочных сплавов, применяе­мых для отливок лопаток газотурбинных двигателей.

Названные сплавы, так же как и сам никель, обладают высо­кой коррозионной стойкостью, жаростойкостью и особенно жа­ропрочностью.

Единая маркировка никелевых литейных сплавов в настоящее время отсутствует. Имеются сплавы с маркировкой легированных сталей, как, например, нихром Х20Н80, сплав ХН78Т, а также с маркировкой буквами и порядковым номером (ЖСЗ, Ж6, ЖС6К) (табл. 6.11).

Рис. 6.7. Диаграмма состоя­ния Ni—Al

По поводу взаимодействия никеля с другими элементами можно отметить следующее. Углерод в небольших (0,1...0,3%) количе­ствах является хорошим раскислителем. При 1318 °С углерод обра­зует с никелем эвтектику (2,2 % С). Недопустимо, чтобы углерод выделялся в виде графита, поэтому содержание углерода в нике­левых сплавах ограничивается (оно должно быть ниже 0,2 %).

Сера, свинец, висмут, сурьма, мышьяк, фосфор, кислород являются вредными примесями уже при содержаниях 0,005%. В некоторых случаях влияние серы может быть нейтрализовано добавками Mg, Са, Ti, Be, а влияние свинца — добавками циркония.

С большинством элементов, таких как Al, Си, Mn, Со, Fe, Ti, Сг, Nb, Mo, никель образует твердые раство­ры, эвтектики, а также интерметаллид- ные фазы. При этом эвтектика плавит­ся при довольно высоких температу­рах, что является важным для жаро­прочных сплавов. Примером может слу­жить алюминий (рис. 6.7). До 5 % А1 ра­створяется в твердом никеле, эвтекти­ка образуется при температуре 1385 °С и содержит 12 % А1; образуется также устойчивый интерметаллид Ni₃Al. Основой жаростойких и жаропроч­ных сплавов является система Ni-Сг. Из жаростойких сплавов од­ним из самых известных является нихром, содержащий 20... 23 % Сг. Он обладает невысокой прочностью (а_в = 500 МПа), высокими пластичностью и жаростойкостью, которая обеспечивается обра­зованием плотного оксидного слоя Сг₂0₃.

Нихром используется в качестве основы практически для всех жаропрочных сплавов, обладающих длительной прочностью при высоких температурах. Для увеличения жаропрочности в сплав на основе Ni-Сг вводят, как видно из табл. 6.11, Со, Ti, Al, W, Mo, В.

 

Наиболее высокую жаропрочность имеют сплавы типа ЖС, структура которых представляет твердый раствор приведенных

Таблица 6.11 Средний химический состав и прочностные свойства никелевых литейных сплавов при температурах 800 и 900 °С Марка сплава Содержание элемента, мае. % о|00, Н/мм2, при темпе­ратуре, °С С Сг Со Ti Al W Mo В     Нихром Х20Н80 До 0,15 21,5                 ХН78Т До 0,12 21,5 — 0,25 До 0,15 — — —     ЖСЗ 0,13   — 1,9 1,9 5,5 3,7 0,01     ЖС6 0,15   — 2,6 5,0 7,0 4,7 0,01     ЖС6К 0,16 11,5 4,5 2,7 5,5 5,0 4,0 0,02     ВЖ36-Л2 До 0,6 20,5 — 2,5 3,7 — — До 0,3

 

 

выше элементов в основе Ni—Сг, а также интерметаллидов, кар­бидов и боридов. Заметно увеличение жаропрочности от сплава ЖСЗ к сплавам ЖС6 и ЖС6К, которое в большой степени обес­печивается увеличением содержания А1 и Ti.

Для сплавов типа ЖС используется классическая термическая обработка: закалка при температурах 1150... 1230 °С и искусствен­ное старение при температурах 800...950°С, близких к рабочим.

Из коррозионно-стойких сплавов следует отметить прежде все­го сплавы на основе Ni—Си, называемые «монель-металлом». Из­вестно несколько композиций сплавов на основе никеля и меди. Чаще в качестве третьего компонента используется кремний. Как правило, рекомендуемое содержание кремния 1,0... 1,2 %. При со­держании более 1 % Si сплавы становятся немагнитными. В хими­ческой промышленности широко применяется сплав Ni—Si (90 % Ni, 10 % Si) (за рубежом известен под названием «хастеллой D»). Литые детали из этого сплава используют в условиях контакта с серной кислотой всех концентраций и другими агрессивными сре­дами. Коррозионно-стойкие сплавы хорошо сопротивляются из­носу и превосходят высококремнистые чугуны. Температура лик­видуса сплавов Ni—Si (в том числе с добавками 3 % Си) составля­ет 1100... 1120 °С.

Сплавы системы Ni—Cu—Sn относят к бронзам, их называют «высоконикелевыми бронзами» (содержат 40...50 % Ni). Содержа­ние никеля и олова должно выдерживаться в соотношении 10:1 во избежание их старения (растрескивания).

Высоконикелевые бронзы используются для изготовления от­ливок втулок и седел паровых клапанов, корпусов центробежных насосов, уплотнительных колец, коррозионно-стойких подшип­ников.

Особенности литейных свойств никелевых сплавов. Никелевые сплавы в большинстве случаев имеют узкий интервал кристалли­зации, но достаточно высокую температуру ликвидуса и поэтому характеризуются удовлетворительной жидкотекучестью. Склонны к образованию сосредоточенных усадочных раковин. Линейная усадка находится в пределах 1,9...2,0 %.

В отливках могут образовываться горячие трещины, газовая пористость, дендритная ликвация, неметаллические включения, плены.

В производстве отливок из жаропрочных сплавов используются самые современные технологические процессы: плавка и заливка в вакууме, организация направленной кристаллизации с целью получения структуры столбчатых кристаллов, расположенных вдоль оси главных растягивающих напряжений (лопатки) или вдоль оси Магнитов.

 

ТЕХНОЛОГИЯ ПЛАВКИ ЛИТЕЙНЫХ СПЛАВОВ

 

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Перед тем, как приступить к изложению типовых операций и процессов плавки литейных сплавов, раскроем содержание ос­новных понятий, таких как «плавка», «шихта», «шлаки», «футе­ровка» и т. п.

Плавка - это совокупность физических и химических про­цессов, происходящих в плавильной печи при получении жидко­го металла с заданными свойствами.

В современном производстве различают первичные метал­лургические плавки и вторичные плавки литейных сплавов. За­дачей первичных металлургических плавок является выделение металлов и сплавов из сырых или прошедших предварительную обработку природных веществ, в которых металлы содержатся в виде соединений. Сложность металлургической задачи и масшта­бы металлургического производства не позволяют, как правило, получить в первичном металлургическом агрегате расплав, отлив­ки из которого удовлетворяли бы требованиям современного ма­шиностроения. Одним из немногочисленных примеров использо­вания сплавов первичной плавки для получения фасонной отлив­ки является литье изложниц для чугунных и стальных слитков в металлургическом производстве из доменного чугуна.