Лиття за випалюваними моделями

Особливість лиття за випалюваними моделями полягає в тому, що підвищеної точності виливків досягають завдяки застосуванню нерозбірних ливарних форм, виготовлених за до­помогою моделей, які під дією рідкого гарячого металу безпосе­редньо в формі зазнають термічної деструкції й переходять із твердого стану в газоподібний. Об'єм, який перед тим займала модель, поступово наповнюється рідким металом. Утворювані

1 — контейнер; 2 — модель ливникової системи; 3 — модель виливка; 4 — пісок форми; 5 — газовий проміжок

внаслідок деструкції моделі гази виходять в атмосферу крізь пори між зернами формового матеріалу. Моделі виливка й лив­никової системи виготовляють з пінополістиролу переважно обробкою різанням. Частини великих моделей можна виготов­ляти окремо з плит і блоків пінополістиролу, а потім їх склею­вати. У випадку серійного виробництва моделі виготовляють у

прес-формах.

Важливе значення для отримання якісного виливка має швидкість переміщення фронту рідкого металу в формі, яка повинна дорівнювати швидкості повного розкладу матеріалу моделі. Найпростіше можна регулювати швидкість переміщен­ня металу в формі, добираючи площу поперечного перерізу елементів ливникової системи, із яких рідкий метал потрапляє в форму. Слід зауважити, що нерозкладені частинки твердих або рідких залишків матеріалу моделі можуть стати причиною газових порожнин або неметалевих вкраплень у об'ємі виливка.

Матеріалом ливарної форми є сухий пісок без зв'язувальної речовини або металевий дріб. Ливарну форму і модель викори­стовують лише один раз.

Форму із сухого піску виготовляють у контейнері 1 (рис. 3.4.7), на дно якого насипають шар піску. Згодом на цей шар кладуть модель З з ливниковою системою 2. Після цього контейнер на­повнюють до верху піском 4, який ущільнюють вібраційним методом. Щоб форма не зруйнувалась під час заливання мета­лу, контейнер накривають металевою плитою з отворами для виходу газів (на рис. 3.4.7 плита не зображена). Між фронтом

рідкого металу й краєм моделі, що газифікується, існує газо­вий проміжок 5, на який створюється тиск з боку рідкого мета­лу, що прискорює вихід газів в атмосферу.

Лиття за випалюваними моделями застосовується переваж­но в індивідуальному виробництві для виготовлення виливків складної конфігурації, головно з чавуну й сталі масою від кіль­кох кілограмів до кількох тонн.

Переваги лиття за випалюваними моделями порівняно з литтям у піщано-глиняні форми:

— простота виготовлення форми;

— підвищена точність виливка завдяки нерозбірній формі;

— зниження витрат праці на очищення й обрубування ви­ливків з огляду на відсутність заливів у місцях стику півформ;

— ліпші можливості для механізації й автоматизації.
Недоліки:

— продукти неповного розкладу моделі можуть спричинити внутрішні дефекти у виливку;

— застосування піщаних форм без зв'язувальної речовини приховує небезпеку порушення рівноваги між розплавленим ме­талом, газовим проміжком і формою, що може стати причиною локального руйнування форми рідким металом.

ОБРОБКА МЕТАЛІВ ТИСКОМ

Обробка металів тиском — один з найпоширеніших, найпродуктивніших і найдешевших методів виготовлення заго­товок (а іноді й деталей) різної маси та розмірів зі сталі, деформівних сплавів алюмінію, міді, титану та ін. Мета цього виду обробки — якомога більше наблизити форму й розміри заготовки до форми й розмірів майбутньої деталі, внаслідок чого відходи металу в стружку під час подальшого виготовлення де­талі різанням істотно зменшуються. Обробкою тиском отриму­ють прутки круглого, квадратного, шестикутного та інших про­філів, фасонні профілі, труби, листи, дріт, кованки, штампова­ні деталі тощо.

Розділ 4.1

ФІЗИКО-МЕХАНІЧНІ ОСНОВИ ОБРОБКИ МЕТАЛІВ ТИСКОМ

4.1.1. Суть обробки металів тиском

Обробка металів тиском можлива завдяки їх пластичності. Пластичністю називають здатність металу необоротно (плас­тично) деформуватись без руйнування під дією прикладених сил. Кількісними характеристиками пластичності є відносне видов­ження 8, відносне звуження \|/ та ін.

Сили, прикладені до металевого тіла під час обробки тис­ком, зумовлюють у ньому пружну й пластичну деформації (див. п.2.3.2). Після зняття цих сил пружна деформація зникає, а пластична залишається. Завдяки останній тіло дістає задану форму та розміри. Сумарна пластична деформація полікриста-

----------------------------------------------- 337

, _Л В. Попович

лічного тіла складається з внутрікристалітної и міжкристалітної деформацій. Основними механізмами внутрікристалітної деформації є ковзання і двійникування. У полікристалічному металі кристаліти (зерна) мають різну орієнтацію. Спочатку зсуви відбуваються в тих кристалітах, площини ковзання яких збігаються з напрямом максимальних дотичних напружень і щільність укладки атомів у яких найбільша. Як відомо (див. п.2.3.1), максимальні дотичні напруження діють у площинах, розташованих під кутом 45° до прикладеної сили. Зі збільшен­ням деформації збільшується густина дислокацій, відбувається їх взаємне блокування, у зв'язку з чим зростає опір ковзанню по цих площинах і зсуви тут припиняються. З подальшим збіль­шенням навантаження зростають дотичні напруження, унаслі­док чого ковзання йде вже в інших зернах й по інших площи­нах, кут яких відносно діючої сили відрізняється від 45°.

Ковзання — найпоширеніший механізм пластичної деформа­ції в межах температур від кімнатної й до початку рекристаліза­ції. Двійникування спостерігається порівняно рідко під статич­ними навантаженнями і частіше під динамічними (ударними) навантаженнями й низьких температурах. А при високих тем­пературах активізуються міжкристалітні зсуви по границях зерен, однак їх частка в сумарній пластичній деформації неве­лика.

Залежно від температури обробки й температури рекриста­лізації розрізняють холодне й гаряче деформування металів.

Холодне деформування відбувається при температурах, ниж­чих від температури рекристалізації, а гаряче деформування — при температурах, вищих від температури рекристалізації. Холодне деформування супроводжується видовженням зерен, збільшенням густини дефектів, що підвищує міцність та твер­дість металу й зменшує його пластичність (явище наклепу). Холодне деформування сприяє підвищенню точності розмірів, якості поверхні та міцності металу.

У нагрітому вище температури рекристалізації металі одночасно зі зміцненням відбувається знеміцнення (рекриста­лізація). Що вищі температура й ступінь деформації, то вища швидкість рекристалізації. Гаряче деформування доцільно за­стосовувати для обробки малопластичних і важкодеформівних

сплавів, а також зливків. Якщо швидкість рекристалізації перевищує швидкість наклепу, то метал повністю відновлює свої властивості, які він мав перед обробкою-тиском.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: