Общие требования и применение литейных сплавов

Категория:
Литейное производство


Общие требования и применение литейных сплавов

К металлам и сплавам, используемым для изготовления отливок, предъявляют следующие требования:
1) состав их должен обеспечивать получение в отливке заданных физических, физико-механических, физико-химических (химических) свойств;
2) свойства и структура должны оставаться стабильными и в течение эксплуатации отливки;
3) обладать хорошими литейными свойствами (высокой жид-котекучестью, небольшой усадкой, хорошей герметичностью, малой склонностью к образованию трещин и поглощению газов и др.);
4) легко обрабатываться режущим, абразивным или иным инструментом и хорошо свариваться;
5) обеспечивать технологичность в условиях массового производства, взаимную совместимость отливок из разных сплавов в конструкциях (т. е. один сплав не должен ухудшать свойства другого);
6) отходы при изготовлении отливок должны быть минимальными.

Удовлетворение всем перечисленным требованиям является очень трудной, а подчас, в условиях реального производства, невыполнимой задачей. Поэтому при выборе сплава для тех или иных литых изделий руководствуются одним или группой требований, которым подчиняются другие, имеющие для данных условий второстепенное значение.

В любом случае необходимо выбрать сплав, состоящий из дешевых и недефицитных компонентов и требующих минимальных трудовых затрат на выплавку.

В современном литейном производстве на долю трудовых за-опо/ ПРИ выплавке и разливке сплавов приходится в среднем 15% общих затрат.

К литейным сплавам можно отнести все системы, получаемые сплавлением металлов с металлами, металлов с неметаллами и т. д.

К литейным металлическим сплавам обычно относят системы, состоящие из двух или нескольких металлов и неметаллов, которые вготовомвиде обладают характерными свойствами, присущими металлическому состоянию (хорошей электро- и теплопроводностью, отрицательным температурным коэффициентом электропроводности, хорошей отражательной способностью светового излучения, повышенной пластичностью и т. д.).

Проявление металлических свойств у таких сплавов обусловливается, как и у металлов, наличием подвижных электронов, непрочно связанных с определенными атомами.

Большое практическое значение литейных металлических сплавов определяется тем, что они по некоторым свойствам (прочности, твердости, способности воспроизводить очертания литейных форм, обрабатываемости различным инструментом и т. п.) превосходят чистые металлы. Литейные сплавы, а их насчитывается несколько тысяч, позволяют получать изделия, способные служить длительное время без разрушения в самых разнообразных условиях производства.

Литые изделия широко используют там, где необходимо обеспечивать высокие требования в отношении прочности, твердости, плотности, упругости, пластичности, сопротивления истираемости, малой хрупкости, высокой вязкости, жесткости, теплопроводности, теплового расширения, плавкости, теплоемкости, жаропрочности, жаростойкости, электропроводности, электросопротивления, магнитных свойств, сопротивления воздействию агрессивных сред и т. п.

Особое место в литейном производстве занимают сплавы с особыми физическими свойствами (например, электропроводностью, термическим расширением, термоэлектродвижущей силой, магнитной проницаемостью и др.). Сплавы этой группы требуют строгого соблюдения заданного химического состава и всего технологического процесса изготовления из них отливок. Такие сплавы выполняют из исключительно чистых исходных материалов, в строго контролируемой среде (в вакууме, защитной атмосфере и т. д.), в очень узком температурном интервале. Эти сплавы часто называют прецизионными.

Значительно увеличились требования, предъявляемые к сплавам с особыми физическими и физико-химическими свойствами. Например, ядерная энергетика требует материалы, особо устойчивые к воздействию проникающей радиации. Они должны обладать способностью к синтезу атомных ядер или их делению. В металлах и сплавах, используемых в спутниках и космических кораблях, следует добиваться сочетания необходимого сложного комплекса оптимальных механических и физико-химических свойств. В частности, они должны сохранять прочность и пластичность при температурах до 2000-2500° С, не быть хрупкими при температурах близких к абсолютному нулю.

Отливки широко используют во всех без исключения областях промышленности, строительства, в быту, искусстве и т. д. Номенклатура литых изделий настолько велика, что вряд ли ее можно точно учесть.

Машиностроение потребляет около 60% выпускаемого в СССР литья, металлургия около 15%, строительство и другие отрасли народного хозяйства около 25%.

В СССР за годы Советской власти выпуск литья возрос почти в 36 раз. Преимущества литых изделий определяют высокие темпы развития литейного производства. Например, численность населения на земном шаре с 1900 г. до настоящего времени увеличилась более чем в 2 раза, количество же литья, производимого на душу населения, — более чем в 5 раз, а абсолютный объем выпуска — почти в 11 раз.

Наибольшее количество фасонных отливок для различных областей промышленности изготовляют из сплавов на основе железа (стали и чугуна), меди (бронзы и латуни), алюминия, магния, никеля, цинка, кобальта, титана, свинца и олова.

На долю железных сплавов приходится около 95-98% производимого во всем мире литья: первое место занимает чугун (примерно 75-85%), затем следует сталь (10-20%) и ковкий чугун (2-5%).

Несмотря на то, что отливки из сплавов на основе других металлов получают в значительно меньшем количестве, их роль в определенных областях техники очень велика. В частности, определенные свойства многих сплавов на основе некоторых цветных металлов сделали их незаменимыми в точном машиностроении, приборостроении, летательной технике, атомной энергетике и т. д.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум