Реферат выполнил студент 2-го курса факультета автомобилестроения,
группа: 4ЗАА5 Кабанов А. М.
Московский Государственный Технический УниверситетМАМИ
Москва 2010г.
Введение
Достиженияпромышленности в любом развитом обществе неизменно связаны с достижениямитехнологии конструкционных материалов и сплавов. Качество обработки ипроизводительность изготовления изделий являются важнейшими показателями уровняразвития государства.
Материалы,применяемые в современных конструкциях, помимо высоких прочностныххарактеристик должны обладать комплексом таких свойств, как повышеннаякоррозионная стойкость, жаропрочность, теплопроводность и электропроводимость, тугоплавкость,а так же способность сохранять эти свойства в условиях длительной работы поднагрузками.
Научныеразработки и производственные процессы в области литейного производства цветныхметаллов в нашей стране соответствуют передовым достижениям научно-техническогопрогресса. Их результатом, в частности, явилось создание современных цеховкокильного литья и литья под давлением на Волжском автомобильном заводе и рядедругих предприятий. На Заволжском моторном заводе успешно работают крупныемашины литья под давлением и усилием запирания пресс-формы 35 МН, на которыхполучают блоки цилиндров из алюминиевых сплавов для автомашины «Волга».
НаАлтайском моторном заводе освоена автоматизированная линия по получению отливоклитьем под давлением. В Советском Союзе впервые в мире разработан и освоенпроцесс непрерывного литья слитков из алюминиевых сплавов в электромагнитныйкристаллизатор. Этот способ существенно повышает качество слитков и позволяетснизить количество отходов в виде стружки при их обточке.
Название и история открытия.
Латинскоеaluminium происходит от латинского же alumen, означающего квасцы (сульфаталюминия и калия (K) KAl(SO4)2·12H2O), которые издавна использовались привыделке кож и как вяжущее средство. Al, химический элемент III группыпериодической системы, атомный номер 13, атомная масса 26, 98154. Из-за высокойхимической активности открытие и выделение чистого алюминия растянулось почтина 100 лет. Вывод о том, что из квасцов может быть получена «земля»(тугоплавкое вещество, по-современному — оксид алюминия) сделал еще в 1754г.немецкий химик А. Маркграф. Позднее оказалось, что такая же «земля» может бытьвыделена из глины, и ее стали называть глиноземом. Получить металлическийалюминий смог только в 1825г. датский физик Х. К. Эрстед. Он обработаламальгамой калия (сплавом калия (K) с ртутью (Hg)) хлорид алюминия AlCl3, которыйможно было получить из глинозема, и после отгонки ртути (Hg) выделил серыйпорошок алюминия.
Толькочерез четверть века этот способ удалось немного модернизировать. Французскийхимик А. Э. Сент-Клэр Девиль в 1854 году предложил использовать для полученияалюминия металлический натрий (Na), и получил первые слитки нового металла.Стоимость алюминия была тогда очень высока, и из него изготавливали ювелирныеукрашения.
Промышленныйспособ производства алюминия путем электролиза расплава сложных смесей, включающихоксид, фторид алюминия и другие вещества, независимо друг от друга разработалив 1886 году П. Эру (Франция) и Ч. Холл (США). Производство алюминия связано свысоким расходом электроэнергии, поэтому в больших масштабах оно былореализовано только в 20-ом веке. В Советском Союзе первый промышленный алюминийбыл получен 14 мая 1932 года на Волховском алюминиевом комбинате, построенномрядом с Волховской гидроэлектростанцией.
Алюминийчистотой свыше 99, 99% впервые был получен электролизом в 1920г. В 1925 г. в работе Эдвардса опубликованы некоторые сведения о физических и механических свойствахтакого алюминия. В 1938г. Тейлор, Уиллер, Смит и Эдвардс опубликовали статью, вкоторой приведены некоторые свойства алюминия чистотой 99, 996%, полученного воФранции также электролизом. Первое издание монографии о свойствах алюминиявышло в свет в 1967г.
Впоследующие годы благодаря сравнительной простоте получения и привлекательнымсвойствам опубликовано много работ о свойствах алюминия. Чистый алюминий нашёлширокое применение в основном в электронике — от электролитическихконденсаторов до вершины электронной инженерии — микропроцессоров; вкриоэлектронике, криомагнетике.
Болееновыми способами получения чистого алюминия являются метод зонной очистки, кристаллизацияиз амальгам (сплавов алюминия с ртутью) и выделение из щёлочных растворов.Степень чистоты алюминия контролируется величиной электросопротивления принизких температурах.
Внастоящее время используется следующая классификация алюминия по степеничистоты:Обозначение Содержание алюминия по массе, % Алюминий промышленной чистоты 99, 5 — 99, 79 Высокочистый алюминий 99, 80 — 99, 949 Сверхчистый алюминий 99, 950 — 99, 9959 Особочистый алюминий 99, 9960 — 99, 9990 Ультрачистый алюминий свыше 99, 9990
Общаяхарактеристика алюминия.
Природныйалюминий состоит из одного нуклида 27Al. Конфигурация внешнего электронногослоя 3s2p1. Практически во всех соединениях степень окисления алюминия +3(валентность III). Радиус нейтрального атома алюминия 0, 143 нм, радиус ионаAl3+ 0, 057 нм. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома алюминияравны, соответственно, 5, 984, 18, 828, 28, 44 и 120 эВ. По шкале Полингаэлектроотрицательность алюминия 1, 5.
Алюминий— мягкий, легкий, серебристо-белый металл, кристаллическая решетка которого кубическаягранецентрированная, параметр а = 0, 40403 нм. Температура плавления чистогометалла 660°C, температура кипения около 2450°C, плотность 2, 6989 г/см3. Температурный коэффициент линейного расширения алюминия около 2, 5·10–5 К–1.
Химическийалюминий — довольно активный металл. На воздухе его поверхность мгновеннопокрывается плотной пленкой оксида Al2О3, которая препятствует дальнейшемудоступу кислорода (O) к металлу и приводит к прекращению реакции, чтообусловливает высокие антикоррозионные свойства алюминия. Защитнаяповерхностная пленка на алюминии образуется также, если его поместить вконцентрированную азотную кислоту.
Состальными кислотами алюминий активно реагирует:
6НСl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2,
3Н2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2.
Алюминийреагирует с растворами щелочей. Сначала растворяется защитная оксидная пленка:
Al2О3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4].
Затемпротекают реакции:
2Al+ 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2,
NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4],
илисуммарно:
2Al+ 6H2O + 2NaOH = Na[Al(OH)4] + 3Н2,
ив результате образуются алюминаты: Na[Al(OH)4] — алюминат натрия (Na)(тетрагидроксоалюминат натрия), К[Al(OH)4] — алюминат калия (K)(терагидроксоалюминат калия) или др. Так как для атома алюминия в этихсоединениях характерно координационное число 6, а не 4, то действительныеформулы указанных тетрагидроксосоединений следующие:
Na[Al(OH)4(Н2О)2]и К[Al(OH)4(Н2О)2].
Принагревании алюминий реагирует с галогенами:
2Al + 3Cl2 = 2AlCl3,
2Al + 3 Br2 = 2AlBr3.
Интересно,что реакция между порошками алюминия и йода (I) начинается при комнатнойтемпературе, если в исходную смесь добавить несколько капель воды, которая вданном случае играет роль катализатора:
2Al+ 3I2 = 2AlI3.
Взаимодействиеалюминия с серой (S) при нагревании приводит к образованию сульфида алюминия:
2Al+ 3S = Al2S3,
которыйлегко разлагается водой:
Al2S3+ 6Н2О = 2Al(ОН)3 + 3Н2S.
Сводородом (H) алюминий непосредственно не взаимодействует, однако косвеннымипутями, например, с использованием алюминийорганических соединений, можносинтезировать твердый полимерный гидрид алюминия (AlН3)х — сильнейшийвосстановитель.
Ввиде порошка алюминий можно сжечь на воздухе, причем образуется белыйтугоплавкий порошок оксида алюминия Al2О3.
Высокаяпрочность связи в Al2О3 обусловливает большую теплоту его образования изпростых веществ и способность алюминия восстанавливать многие металлы из ихоксидов, например:
3Fe3O4+ 8Al = 4Al2O3 + 9Fe и даже
3СаО+ 2Al = Al2О3 + 3Са.
Такойспособ получения металлов называют алюминотермией.
Нахождениев природе
Пораспространенности в земной коре алюминий занимает первое место среди металлови третье место среди всех элементов (после кислорода (O) и кремния (Si)), наего долю приходится около 8, 8% массы земной коры. Алюминий входит в огромноечисло минералов, главным образом, алюмосиликатов, и горных пород. Соединенияалюминия содержат граниты, базальты, глины, полевые шпаты и др. Но вотпарадокс: при огромном числе минералов и пород, содержащих алюминий, месторождениябокситов — главного сырья при промышленном получении алюминия, довольно редки.В России месторождения бокситов имеются в Сибири и на Урале. Промышленноезначение имеют также алуниты и нефелины. В качестве микроэлемента алюминийприсутствует в тканях растений и животных. Существуют организмы – концентраторы,накапливающие алюминий в своих органах, — некоторые плауны, моллюски.
Промышленноеполучение: при промышленном производстве бокситы сначала подвергают химическойпереработке, удаляя из них примеси оксидов кремния (Si), железа (Fe) и другихэлементов. В результате такой переработки получают чистый оксид алюминия Al2O3— основное сырье при производстве металла электролизом. Однако из-за того, чтотемпература плавления Al2O3 очень высока (более 2000°C), использовать его расплав для электролиза не удается.
Выходученые и инженеры нашли в следующем. В электролизной ванне сначала расплавляюткриолит Na3AlF6 (температура расплава немного ниже 1000°C). Криолит можно получить, например, при переработке нефелинов Кольского полуострова. Далее вэтот расплав добавляют немного Al2О3 (до 10% по массе) и некоторые другиевещества, улучающие условия проведения последующего процесса. При электролизеэтого расплава происходит разложение оксида алюминия, криолит остается врасплаве, а на катоде образуется расплавленный алюминий:
2Al2О3= 4Al + 3О2.
Алюминиевыесплавы
Большинствометаллических элементов сплавляются с алюминием, но только некоторые из нихиграют роль основных легирующих компонентов в промышленных алюминиевых сплавах.Тем не менее, значительное число элементов используют в качестве добавок дляулучшения свойств сплавов. Наиболее широко применяются:
Бериллийдобавляется для уменьшения окисления при повышенных температурах. Небольшиедобавки бериллия (0, 01 — 0, 05%) применяют в алюминиевых литейных сплавах дляулучшения текучести в производстве деталей двигателей внутреннего сгорания(поршней и головок цилиндров).
Борвводят для повышения электропроводимости и как рафинирующую добавку. Борвводится в алюминиевые сплавы, используемые в атомной энергетике (кроме деталейреакторов), т.к. он поглощает нейтроны, препятствуя распространению радиации.Бор вводится в среднем в количестве 0, 095 — 0, 1%.
Висмут.Металлы с низкой температурой плавления, такие как висмут, свинец, олово, кадмийвводят в алюминиевые сплавы для улучшения обрабатываемости резанием. Этиэлементы образуют мягкие легкоплавкие фазы, которые способствуют ломкости стружкии смазыванию резца.
Галлийдобавляется в количестве 0, 01 — 0, 1% в сплавы, из которых далееизготавливаются расходуемые аноды.
Железо.В малых количествах (»0, 04%) вводитсяпри производстве проводов для увеличения прочности и улучшает характеристикиползучести. Так же железо уменьшает прилипание к стенкам форм при литье вкокиль.
Индий.Добавка 0, 05 — 0, 2% упрочняют сплавы алюминия при старении, особенно принизком содержании меди. Индиевые добавки используются в алюминиево-кадмиевыхподшипниковых сплавах.
Примерно0, 3% кадмия вводят для повышения прочности и улучшения коррозионных свойствсплавов.
Кальцийпридаёт пластичность. При содержании кальция 5% сплав обладает эффектомсверхпластичности.
Кремнийявляется наиболее используемой добавкой в литейных сплавах. В количестве 0, 5 –4% уменьшает склонность к трещинообразованию. Сочетание кремния с магниемделают возможным термоуплотнение сплава.
Магний.Добавка магния значительно повышает прочность без снижения пластичности, повышаетсвариваемость и увеличивает коррозионную стойкость сплава.
Медьупрочняет сплавы, максимальное упрочнение достигается при содержании меди 4 — 6%.Сплавы с медью используются в производстве поршней двигателей внутреннегосгорания, высококачественных литых деталей летательных аппаратов.
Оловоулучшает обработку резанием.
Титан.Основная задача титана в сплавах — измельчение зерна в отливках и слитках, чтоочень повышает прочность и равномерность свойств во всём объёме.
Хотяалюминий считается одним из наименее благородных промышленных металлов, ондостаточно устойчив во многих окислительных средах. Причиной такого поведенияявляется наличие непрерывной окисной плёнки на поверхности алюминия, котораянемедленно образуется вновь на зачищенных участках при воздействии кислорода, водыи других окислителей.
Вбольшинстве случаев плавку ведут на воздухе. Если взаимодействие с воздухомограничивается образованием на поверхности нерастворимых в расплаве соединенийи возникающая пленка этих соединений существенно замедляет дальнейшеевзаимодействие, то обычно не принимают каких-либо мер для подавления такоговзаимодействия. Плавку в этом случае ведут при прямом контакте расплава сатмосферой. Так поступают при приготовлении большинства алюминиевых, цинковых, оловянно– свинцовых сплавов.
Пространство,в котором протекает процесс плавки сплавов, ограничивается огнеупорнойфутеровкой, способной выдерживать температуры 1500 – 1800 ˚С. Во всехпроцессах плавки участвует газовая фаза, которая формируется в процессесгорания топлива, взаимодействуя с окружающей средой и футеровкой плавильногоагрегата и т.п.
Большинствоалюминиевых сплавов имеют высокую коррозионную стойкость в естественнойатмосфере, морской воде, растворах многих солей и химикатов и в большинствепищевых продуктов. Конструкции из алюминиевых сплавов часто используют вморской воде. Морские бакены, спасательные шлюпки, суда, баржи строятся изсплавов алюминия с 1930 г. В настоящее время длина корпусов кораблей из сплавовалюминия достигает 61 м. Существует опыт алюминиевых подземных трубопроводов, сплавыалюминия обладают высокой стойкостью к почвенной коррозии. В 1951 году наАляске был построен трубопровод длиной 2, 9 км. После 30 лет работы не было обнаружено ни одной течи или серьёзного повреждения из-за коррозии.
Алюминийв большом объёме используется в строительстве в виде облицовочных панелей, дверей,оконных рам, электрических кабелей. Алюминиевые сплавы не подвержены сильнойкоррозии в течение длительного времени при контакте с бетоном, строительнымраствором, штукатуркой, особенно если конструкции не подвергаются частомунамоканию. При частом намокании, если поверхность алюминиевых изделий не быладополнительно обработана, он может темнеть, вплоть до почернения в промышленныхгородах с большим содержанием окислителей в воздухе. Для избежания этоговыпускаются специальные сплавы для получения блестящих поверхностей путёмблестящего анодирования — нанесения на поверхность металла оксидной плёнки. Приэтом поверхности можно придавать множество цветов и оттенков. Например, сплавыалюминия с кремнием позволяют получить гамму оттенков, от серого до чёрного.Золотой цвет имеют сплавы алюминия с хромом.
Промышленныйалюминий выпускается в виде двух видов сплавов — литейных, детали из которыхизготавливаются литьём, и деформационные — сплавы, выпускаемые в видедеформируемых полуфабрикатов — листов, фольги, плит, профилей, проволоки.Отливки из алюминиевых сплавов получают всеми возможными способами литья.Наиболее распространено литьё под давлением, в кокиль и в песчано-глинистыеформы. При изготовлении небольших партий применяется литьё в гипсовыекомбинированные формы и литьё по выплавляемым моделям. Из литейных сплавов изготавливаютлитые роторы электромоторов, литые детали летательных аппаратов и др.Деформируемые сплавы используются в автомобильном производстве для внутреннейотделки, бамперов, панелей кузовов и деталей интерьера; в строительстве какотделочный материал; в летательных аппаратах и др.
Впромышленности используются также и алюминиевые порошки. Применяются вметаллургической промышленности: в алюминотермии, в качестве легирующих добавок,для изготовления полуфабрикатов путём прессования и спекания. Этим методомполучают очень прочные детали (шестерни, втулки и др.). Также порошкииспользуются в химии для получения соединений алюминия и в качествекатализатора (например, при производстве этилена и ацетона). Учитывая высокуюреакционную способность алюминия, особенно в виде порошка, его используют вовзрывчатых веществах и твёрдом топливе для ракет, используя его свойство быстровоспламеняться.
Учитываявысокую стойкость алюминия к окислению, порошок используются в качествепигмента в покрытиях для окраски оборудования, крыш, бумаги в полиграфии, блестящихповерхностей панелей автомобилей. Также слоем алюминия покрывают стальные ичугунные изделия во избежание их коррозии.
Помасштабам применения алюминий и его сплавы занимают второе место после железа (Fe)и его сплавов. Широкое применение алюминия в различных областях техники и бытасвязано с совокупностью его физических, механических и химических свойств:малой плотностью, коррозионной стойкостью в атмосферном воздухе, высокой тепло-и электропроводностью, пластичностью и сравнительно высокой прочностью.Алюминий легко обрабатывается различными способами — ковкой, штамповкой, прокаткойи др. Чистый алюминий применяют для изготовления проволоки (электропроводностьалюминия составляет 65, 5% от электропроводности меди, но алюминий более чем втри раза легче меди, поэтому алюминий часто заменяет медь в электротехнике) ифольги, используемой как упаковочный материал. Основная же часть выплавляемогоалюминия расходуется на получение различных сплавов. На поверхности сплавовалюминия легко наносятся защитные и декоративные покрытия.
Разнообразиесвойств алюминиевых сплавов обусловлено введением в алюминий различных добавок,образующих с ним твердые растворы или интерметаллические соединения. Основнуюмассу алюминия используют для получения легких сплавов — дуралюмина (94% —алюминий, 4% медь (Cu), по 0, 5% магний (Mg), марганец (Mn), железо (Fe) икремний (Si)), силумина (85-90% — алюминий, 10-14% кремний (Si), 0, 1% натрий(Na)) и др. В металлургии алюминий используется не только как основа длясплавов, но и как одна из широко применяемых легирующих добавок в сплавах наоснове меди (Cu), магния (Mg), железа (Fe), >никеля (Ni) и др.
Сплавыалюминия находят широкое применение в быту, в строительстве и архитектуре, вавтомобилестроении, в судостроении, авиационной и космической технике. Вчастности, из алюминиевого сплава был изготовлен первый искусственный спутникЗемли. Сплав алюминия и циркония (Zr) – широко применяют в ядерномреакторостроении. Алюминий применяют в производстве взрывчатых веществ.
Приобращении с алюминием в быту нужно иметь в виду, что нагревать и хранить валюминиевой посуде можно только нейтральные (по кислотности) жидкости (например,кипятить воду). Если, например, в алюминиевой посуде варить кислые щи, тоалюминий переходит в пищу, и она приобретает неприятный «металлический»привкус. Поскольку в быту оксидную пленку очень легко повредить, тоиспользование алюминиевой посуды все-таки нежелательно.
Получениеотливок из алюминиевых сплавов.
Основнаязадача, стоящая перед литейным производством в нашей стране, заключается всущественном общем повышении качества отливок, которое должно найти выражение вуменьшении толщины стенок, снижении припусков на механическую обработку и налитниково – питающие системы при сохранении должных эксплуатационных свойствизделий. Конечным итогом этой работ должно быть обеспечение возросшихпотребностей машиностроения необходимым количеством литых заготовок безсущественного роста общего выпуска отливок по массе.
5.1.Литье в песчаные формы
Изперечисленных выше способов литья в разовые формы наиболее широкое применениепри изготовлении отливок из алюминиевых сплавов получило литье в сырые песчаныеформы. Это обусловлено невысокой плотностью сплавов, небольшим силовымвоздействием металла на форму и низкими температурами литья (680—800С).
Дляизготовления песчаных форм используют формовочные и стержневые смеси, приготовленныеиз кварцевых и глинистых песков (ГОСТ 2138—74), формовочных глин (ГОСТ 3226—76),связующих и вспомогательных материалов.
Типлитниковой системы выбирают с учетом габаритов отливки, сложности ееконфигурации и расположения в форме. Заливку форм для отливок сложнойконфигурации небольшой высоты осуществляют, как правило, с помощью нижнихлитниковых систем. При большой высоте отливок и тонких стенках предпочтительноприменение вертикально-щелевых или комбинированных литниковых систем. Формы дляотливок малых размеров допустимо заливать через верхние литниковые системы. Приэтом высота падения струп металла в полость формы не должна превышать 80 мм.
Дляуменьшения скорости движения расплава при входе в полость литейной формы илучшего отделения взвешенных в нем оксидных плен и шлаковых включений влитниковые системы вводят дополнительные гидравлические сопротивления —устанавливают сетки (металлические или из стеклоткани) или ведут заливку череззернистые фильтры.
Литники(питатели), как правило, подводят к тонким сечениям (стенкам) отливокрассредоточено по периметру с учетом удобств, их последующего отделения приобработке. Подвод металла в массивные узлы недопустим, так как вызываетобразование в них усадочных раковин, повышенной шероховатости и усадочных«провалов» на поверхности отливок. В сечении литниковые каналы чаще всего имеютпрямоугольную форму с размером широкой стороны 15—20 мм, а узкой 5—7 мм.
Сплавыс узким интервалом кристаллизации (АЛ2, АЛ4, АЛ), АЛ34, АК9, АЛ25, АЛЗО)предрасположены к образованию концентрированных усадочных раковин в тепловыхузлах отливок. Для выведения этих раковин за пределы отливок широко используютустановку массивных прибылей. Для тонкостенных (4—5 мм) и мелких отливок массаприбыли в 2—3 раза превышает массу отливок, для толстостенных—до 1, 5 раз.Высоту прибыли выбирают в зависимости от высоты отливки. При высоте менее 150 мм высоту прибыли H-приб. принимают равной высоте отливки Нотл. Для более высоких отливокотношение Нприб/Нотл принимают равным 0, 3 0, 5.
Наибольшееприменение при литье алюминиевых сплавов находят верхние открытые прибыликруглого или овального сечения; боковые прибыли в большинстве случаев делаютзакрытыми. Для повышения эффективности работы прибылей их утепляют, заполняютгорячим металлом, доливают. Утепление обычно осуществляют наклейкой наповерхность формы листового асбеста с последующей подсушкой газовым пламенем.Сплавы с широким интервалом кристаллизации (АЛ1, АЛ7, АЛ8, АЛ19, АЛЗЗ) склоннык образованию рассеянной усадочной пористости. Пропитка усадочных пор припомощи прибылей малоэффективна. Поэтому при изготовлении отливок изперечисленных сплавов не рекомендуется применять установку массивных прибылей.Для получения высококачественных отливок осуществляют направленнуюкристаллизацию, широко используя для этой цели установку холодильников изчугуна и алюминиевых сплавов. Оптимальные условия для направленнойкристаллизации создает вертикально-щелевая литниковая система. Дляпредотвращения газовыделения при кристаллизации и предупреждения образованиягазо-усадочной пористости в толстостенных отливках широко используюткристаллизацию под давлением 0, 4—0, 5 МПа. Для этого литейные формы передзаливкой помещают в автоклавы, заливают их металлом и кристаллизуют отливки поддавлением воздуха. Для изготовления крупногабаритных (высотой до 2—3 м)тонкостенных отливок используют метод литья с последовательно направленнымзатвердеванием. Сущность метода состоит в последовательной кристаллизацииотливки снизу вверх. Для этого литейную форму устанавливают на столгидравлического подъемника и внутрь ее опускают нагретые до 500—700°Сметаллические трубки диаметром 12—20 мм, выполняющие функцию стояков. Трубкинеподвижно закрепляют в литниковой чаше и закрывают отверстия в них стопорами.После заполнения литниковой чаши расплавом стопоры поднимают, и сплав потрубкам поступает в литниковые колодцы, соединенные с полостью литейной формыщелевыми литниками (питателями). После того как уровень расплава в колодцахподнимается на 20—30 мм выше нижнего конца трубок, включают механизм опусканиягидравлического стола. Скорость опускания принимают такой, чтобы заполнениеформы осуществлялось под затопленный уровень и горячий металл непрерывнопоступал в верхние части формы. Это обеспечивает направленное затвердевание ипозволяет получать сложные отливки без усадочных дефектов.
Заливкупесчаных форм металлом ведут из ковшей, футерованных огнеупорным материалом.Перед заполнением металлом ковши со свежей футеровкой сушат и прокаливают при780—800°С для удаления влаги. Температуру расплава перед заливкой поддерживаюна уровне 720—780 °С. Формы для тонкостенных отливок заполняют расплавами, нагретымидо 730—750 °С, а для толстостенных до 700—720 °С.
5.2.Литье в гипсовые формы
Литьев гипсовые формы применяют в тех случаях, когда к отливкам предъявляются повышенныетребования по точности, чистоте поверхности и воспроизведению мельчайшихдеталей рельефа. По сравнению с песчаными, гипсовые формы обладают болеевысокой прочностью, точностью размеров, лучше противостоят воздействию высокихтемператур, позволяют получать отливки сложной конфигурации с толщиной стенок 1, 5 мм по 5—6-му классу точности. Формы изготавливают по восковым илиметаллическим (латунь, сталь) хромированным моделям. Модельные плиты выполняютиз алюминиевых сплавов. Для облегчения удаления моделей из форм поверхность ихпокрывают тонким слоем керосиново-стеариновой смазки.
Мелкиеи средние формы для сложных тонкостенных отливок изготавливают из смеси, состоящейиз 80% гипса, 20% кварцевого песка или асбеста и 60—70% воды (от массы сухойсмеси). Состав смеси для средних и крупных форм: 30 % гипса, 60 % песка, 10%асбеста, 40—50 % воды. Для замедления схватывания в смесь вводят 1—2 % гашенойизвести. Необходимая прочность форм достигается за счет гидратации безводногоили полуводного гипса. Для снижения прочности и увеличения газопроницаемостисырые гипсовые формы подвергают гидротермической обработке — выдерживают вавтоклаве в течение 6—10 ч под давлением водяного пара 0, 13—0, 14 МПа, а затемв течение суток на воздухе. После этого формы подвергают ступенчатой сушке при350-500 °С.
Особенностьюгипсовых форм является их низкая теплопроводность. Это обстоятельствозатрудняет получение плотных отливок из алюминиевых сплавов с широкиминтервалом кристаллизации. Поэтому основной задачей при разработкелитниково-прибыльной системы для гипсовых форм является предотвращениеобразования усадочных раковин, рыхлот, оксидных плен, горячих трещин инедоливов тонких стенок. Это достигается применением расширяющихся литниковыхсистем, обеспечивающих низкую скорость движения расплавов в полости формы, направленнымзатвердеванием тепловых узлов в сторону прибылей с помощью холодильников, увеличениемподатливости форм за счет повышения содержания кварцевого песка в смеси.Заливку тонкостенных отливок ведут в нагретые до 100—200°С формы методомвакуумного всасывания, что позволяет заполнять полости толщиной до 0, 2 мм. Толстостенные (более 10 мм) отливки получают заливкой форм в автоклавах. Кристаллизация металлав этом случае ведется под давлением 0, 4—0, 5 МПа.
5.3.Литье в оболочковые формы
Литьев оболочковые формы целесообразно применять при серийном и крупносерийномпроизводстве отливок ограниченных размеров с повышенной чистотой поверхности, большейразмерной точностью и меньшим объемом механической обработки, чем при литье впесчаные формы.
Оболочковыеформы изготавливают по горячей (250—300 °С) металлической (сталь, чугун)оснастке бункерным способом. Модельную оснастку выполняют по 4—5-му классамточности с формовочными уклонами от 0, 5 до 1, 5 %. Оболочки делаютдвухслойными: первый слой из смеси с 6—10 % термореактивной смолы, второй изсмеси с 2 % смолы. Для лучшего съема оболочки модельную плиту перед засыпкойформовочной смеси покрывают тонким слоем разделительной эмульсии (5 %силиконовой жидкости № 5; 3 % хозяйственного мыла; 92 % воды).
Дляизготовления оболочковых форм применяют мелкозернистые кварцевые пески, содержащиене менее 96 % кремнезема. Соединение полуформ осуществляют склеиванием наспециальных штыревых прессах. Состав клея: 40 % смолы МФ17; 60 % маршалита и 1,5 % хлористого алюминия (катализатор твердения). Заливку собранных формпроизводят в контейнерах. При литье в оболочковые формы применяют такие же литниковыесистемы и температурные режимы, как и при литье в песчаные формы.
Малаяскорость кристаллизации металла в оболочковых формах и меньшие возможности длясоздания направленной кристаллизации обусловливают получение отливок с болеенизкими свойствами, чем при литье в сырые песчаные формы.
5.4.Литье по выплавляемым моделям
Литьепо выплавляемым моделям применяют для изготовления отливок повышенной точности(3—5-ый класс) и чистоты поверхности (4—6-й класс шероховатости), для которыхэтот способ является единственно возможным или оптимальным.
Моделив большинстве случаев изготавливают из пастообразных парафиностеариновых (1: 1)составов запрессовкой в металлические пресс-формы (литые и сборные) настационарных или карусельных установках. При изготовлении сложных отливокразмерами более 200 мм во избежание деформации моделей в состав модельной массывводят вещества, повышающие температуру их размягчения (оплавления).
Вкачестве огнеупорного покрытия при изготовлении керамических форм используютсуспензию из гидролизованного этилсиликата (30—-40 %) и пылевидного кварца(70—60 %). Обсыпку модельных блоков ведут прокаленным песком 1КО16А или 1К025А.Каждый слой покрытия сушат на воздухе в течение 10—12 ч или в атмосфере, содержащейпары аммиака. Необходимая прочность керамической формы достигается при толщинеоболочки 4—6 мм (4—6 слоев огнеупорного покрытия). Для обеспечения спокойногозаполнения формы применяют расширяющиеся литниковые системы с подводом металлак толстым сечениям и массивным узлам. Питание отливок осуществляют обычно отмассивного стояка через утолщенные литники (питатели). Для сложных отливокдопускается применение массивных прибылей для питания верхних массивных узлов собязательным заполнением их из стояка.
Выплавлениемоделей из форм осуществляют в горячей (85-90°С)воде, подкисленной соляной кислотой (0, 5—1 см3 на литр воды) дляпредотвращения омыления стеарина. После выплавления моделей керамические формыпросушивают при 150—170 °С в течение 1—2 ч, устанавливают в контейнеры, засыпаютсухим наполнителем и прокаливают при 600—700 °С в течение 5—8ч. Заливку ведут вхолодные и нагретые формы. Температура нагрева (50-300 °С) форм определяетсятолщиной стенок отливки. Заполнение форм металлом осуществляют обычным способом,а также с использованием вакуума или центробежной силы. Большинство алюминиевыхсплавов перед заливкой нагревают до 720—750 °С.
5.5.Литье в кокиль
Литьев кокиль — основной способ серийного и массового производства отливок изалюминиевых сплавов, позволяющий получать отливки 4—6-го классов точности сшероховатостью поверхности Rz = 50-20 и минимальной толщиной стенок 3—4 мм. Прилитье в кокиль наряду с дефектами, обусловленными высокими скоростями движениярасплава в полости литейной формы и несоблюдением требований направленногозатвердевания (газовая пористость, оксидные плены, усадочная рыхлота), основнымивидами брака отливок являются недоливы и трещины. Появление трещин вызываетсязатрудненной усадкой. Особенно часто трещины возникают в отливках из сплавов сшироким интервалом кристаллизации, имеющих большую линейную усадку (1, 25—1, 35%). Предотвращение образования указанных дефектов достигается различнымитехнологическими приемами.
Длятого чтобы обеспечить плавное, спокойное поступление металла в полость литейнойформы, надежное отделение шлака и оксидных плен, образовавшихся в металле впроцессе плавки и движения по литниковым каналам, и предотвращение ихобразования в литейной форме, при литье в кокиль применяют расширяющиесялитниковые системы с нижним, щелевым и многоярусным подводом металла к тонкимсечениям отливок. В случае подвода металла к толстым сечениям должна бытьпредусмотрена подпитка места подвода установкой питающей бобышки (прибыли). Всеэлементы литниковых систем располагают по разъему кокиля. Рекомендуютсяследующие соотношения площадей сечения литниковых каналов: для мелких отливокEFст: EFшл: EFпит = 1: 2: 3; для крупных отливок EFст: EFшл: EFпит = 1: 3: 6.
Дляснижения скорости поступления расплава в полость формы применяют изогнутыестояки, сетки из стеклоткани или металла, зернистые фильтры. Качество отливокиз алюминиевых сплавов зависит от скорости подъема расплава в полости литейнойформы. Эта скорость должна быть, достаточной для гарантированного заполнениятонких сечений отливок в условиях повышенного теплоотвода и в то же время невызвать недоливов, обусловленных неполным выходом воздуха и газов черезвентиляционные каналы и прибыли, завихрений и фонтанирования расплава припереходе из узких сечений в широкие. Скорость подъема металла в полости формыпри литье в кокиль принимают несколько большей, чем при литье в песчаные формы.Минимально допустимую скорость подъема рассчитывают по формулам А. А. Лебедеваи Н. М. Галдина (см. раздел 5.1, «Литье в песчаные формы»).
Дляполучения плотных отливок создают, так же как и при литье в песчаные формы, направленноезатвердевание путем надлежащего расположения отливки в форме и регулированиятеплоотвода. Как правило, массивные (толстые) узлы отливок располагают вверхней части кокиля. Это дает возможность компенсировать сокращение их объемапри затвердевании непосредственно из прибылей, установленных над ними.Регулирование интенсивности теплоотвода с целью создания направленногозатвердевания осуществляют охлаждением или утеплением различных участковлитейной формы. Для местного увеличения теплоотвода широко используют вставкииз теплопроводной меди, предусматривают увеличение поверхности охлаждениякокиля за, счет оребрения, осуществляют локальное охлаждение кокилей сжатымвоздухом или водой. Для снижения интенсивности теплоотвода на рабочуюповерхность кокиля наносят слой краски толщиной 0, 1—0, 5 мм. На поверхность литниковых каналов и прибылей для этой цели наносят слой краски толщиной 1-1, 5 мм. Замедление охлаждения металла в прибылях может быть достигнуто также за счет местного утолщениястенок кокиля, применения различных малотеплопроводных обмазок и утепленияприбылей наклейкой асбеста. Окраска рабочей поверхности кокиля улучшает внешнийвид отливок, способствует устранению газовых раковин на их поверхности иповышает стойкость кокилей. Перед окраской кокили подогревают до 100—120 °С. Излишневысокая температура нагрева нежелательна, так как при этом снижаются скоростьзатвердевания отливок и длительность срока службы кокиля. Нагрев уменьшаетперепад температур между отливкой и формой и расширение формы за счет прогреваее металлом отливки. В результате этого в отливке уменьшаются растягивающиенапряжения, вызывающие появление трещин. Однако одного только подогрева формынедостаточно, чтобы устранить возможность возникновения трещин. Необходимосвоевременное извлечение отливки из формы. Удалять отливку из кокиля следуетраньше того момента, когда температура ее сравняется с температурой кокиля, аусадочные напряжения достигнут наибольшей величины. Обычно отливку извлекают втот момент, когда она окрепнет настолько, что ее можно перемещать безразрушения (450—500 °С). К этому моменту литниковая система еще не приобретаетдостаточной прочности и разрушается при легких ударах. Длительность выдержкиотливки в форме определяется скоростью затвердевания и зависит от температурыметалла, температуры формы и скорости заливки. Алюминиевые сплавы в зависимостиот состава и сложности конфигурации отливок заливают в кокили при 680—750 °С.Весовая скорость заливки составляет 0, 15—3 кг/с. Отливки с, тонкими стенкамизаливают с большими скоростями, чем с толстыми.
Дляустранения прилипания металла, повышения срока службы и облегчения извлеченияметаллические стержни в процессе работы смазывают. Наиболее распространеннойсмазкой является водно-графитовая суспензия (3—5 % графита).
Частикокилей, выполняющих наружные очертания отливок, изготавливают из серогочугуна. Толщину стенок кокилей назначают в зависимости от толщины стенокотливок в соответствии с рекомендациями ГОСТ 16237—70. Внутренние полости вотливках выполняют с помощью металлических (стальных) и песчаных стержней.Песчаные стержни используют для оформления сложных полостей, которые невозможновыполнить металлическими стержнями. Для облегчения извлечения отливок изкокилей наружные поверхности отливок должны иметь литейный уклон от 30' до 3° всторону разъема. Внутренние поверхности отливок, выполняемых металлическимистержнями, должны иметь уклон не менее 6°. В отливках не допускаются резкиепереходы от толстых сечений к тонким. Радиусы закруглений должны быть не менее 3 мм. Отверстия диаметром более 8 мм для мелких отливок, 10 мм для средних и 12 мм для крупных выполняют стержнями. Оптимальное отношение глубины отверстия к его диаметру равно0, 7—1. Величина припуска на обработку при литье в кокиль назначается в двараза меньшей, чем при литье в песчаные формы.
Воздухи газы выводятся из полости кокиля с помощью вентиляционных каналов, размещаемыхв плоскости разъема, и пробок, размещаемых в стенках вблизи глубоких полостей.
Всовременных литейных цехах кокили устанавливают на однопозиционные илимногопозиционные полуавтоматические литейные машины, в которых автоматизированызакрытие и раскрытие кокиля, установка и извлечение стержней, выталкивание иудаление отливки из формы. Предусмотрено также автоматическое регулированиетемпературы нагрева кокиля. Заливку кокилей на машинах осуществляют с помощьюдозаторов.
Дляулучшения заполнения тонких полостей кокилей и удаления воздуха и газов, выделяющихсяпри деструкции связующих, осуществляют вакуумирование форм, заливку их поднизким давлением или с использованием центробежной силы.
5.6.Литье выжиманием
Литьевыжиманием является разновидностью литья в кокиль, Оно предназначено дляизготовления крупногабаритных отливок (2500х1400 мм) панельного типа с толщинойстенок 2—3 мм. Для этой цели используют металлические полуформы, которые крепятна специализированных литейно-выжимных машинах с односторонним илидвухсторонним сближением полуформ. Отличительной особенностью этого способалитья является принудительное заполнение полости формы широким потоком расплавапри сближении полуформ. В литейной форме отсутствуют элементы обычнойлитниковой системы. Данным способом изготавливают отливки из сплавов АЛ2, АЛ4, АЛ9,АЛ34, имеющих узкий интервал кристаллизации.
Допустимаяскорость подъема расплава на рабочем участке полости формы при литье панелей изалюминиевых сплавов должна быть в пределах 0, 5—0, 7 м/с. Меньшая скоростьможет привести к незаполнению тонких сечений отливок, излишне высокая — к дефектамгидродинамического характера: волнистости, неровностям поверхности отливок, захватувоздушных пузырьков, размыву песчаных стержней и образованию трещин из-заразрыва потока. Заливку металла производят в подогретые до 250—-350 °Сметаллоприемники. Регулирование скорости охлаждения расплава осуществляютнанесением на рабочую поверхность полости форм теплоизоляционного покрытияразличной толщины (0, 05—1 мм). Перегрев сплавов перед заливкой не долженпревышать 15—20°С над температурой ликвидуса. Длительность сближения полуформ5-3 с.
5.7.Литье под низким давлением
Литьепод низким давлением является другой разновидностью литья в кокиль. Онополучило применение при изготовлении крупногабаритных тонкостенных отливок изалюминиевых сплавов с узким интервалом кристаллизации (АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ34). Также как и при литье в кокиль, наружные поверхности отливок выполняютсяметаллической формой, а внутренние полости — металлическими или песчанымистержнями.
Дляизготовления стержней используют смесь, состоящую из 55% кварцевого песка1К016А; 13, 5 % полужирного песка П01; 27% пылевидного кварца; 0, 8 %пектинового клея; 3, 2 % смолы М и 0, 5 % керосина. Такая смесь не образуетмеханического пригара. Заполнение форм металлом осуществляют давлением сжатогоосушенного воздуха (18—80 кПа), подаваемого на поверхность расплава в тигле, нагретогодо 720—750 °С. Под действием этого давления расплав вытесняется из тигля вметаллопровод, а из него в коллектор литниковой системы и далее — в полостьлитейной формы. Преимуществом литья под низким давлением является возможностьавтоматического регулирования скорости подъема металла в полости формы, чтопозволяет получать тонкостенные отливки более качественными, чем при литье поддействием силы тяжести.
Кристаллизациюсплавов в форме проводят под давлением 10— 30 кПа до образования твердой коркиметалла и 50—80 кПа после образования корки.
Болееплотные отливки из алюминиевых сплавов получают литьем под низким давлением спротиводавлением. Заполнение полости формы при литье с противодавлениемосуществляют за счет разницы давлений в тигле и в форме (10—60 кПа).Кристаллизация металла в форме ведется под давлением 0, 4—0, 5 МПа. При этомпредотвращается выделение растворенного в металле водорода и образованиегазовых пор. Повышенное давление способствует лучшему питанию массивных узловотливок. В остальном технология литья с противодавлением не отличается оттехнологии литья под низким давлением.
Прилитье с противодавлением успешно совмещены достоинства литья под низкимдавлением и кристаллизации под давлением.
5.8.Литье под давлением
Литьемпод давлением из алюминиевых сплавов АЛ2, АЛЗ, АЛ1, АЛО, АЛ11, АЛ13, АЛ22, АЛ28,АЛ32, АЛ34 изготавливают сложные по конфигурации отливки 1—3-го классовточности с толщиной стенок от 1 мм и выше, литыми отверстиями диаметром до 1, 2 мм, литой наружной и внутренней резьбой с минимальным шагом 1 мм и диаметром 6 мм. Чистота поверхности таких отливок соответствует 5 — 8-му классам шероховатости. Изготовлениетаких отливок осуществляют на машинах с холодной горизонтальной иливертикальной камерами прессования, с удельным давлением прессования 30— 70 МПа.Предпочтение отдается машинам с горизонтальной камерой прессования.
Размерыи масса отливок ограничиваются возможностями Машин литья под давлением: объемомкамеры прессования, удельным давлением прессования (р) и усилием запирания (0).Площадь проекции (F) отливки, литниковых каналов и камеры прессования наподвижную плиту пресс-форма не должна превышать значений, определяемых поформуле F = 0, 85 0/р.
Воизбежание незаполнения форм и неслитин, толщину стенок оливок из алюминиевыхсплавов назначают с учетом площади их поверхности:
Площадьповерхности
отливки,см2 До 25 25—150 150—250 250—500 Св. 500
Толщинастенки, мм. 1—2 1, 5—3 2—4 2, 5—6 3—8
Оптимальныезначения уклонов для наружных поверхностей составляют 45°; для внутренних 1°.Минимальный радиус закруглений 0, 5—1мм. Отверстия более 2, 5мм в диаметревыполняются литьем. Отливки из алюминиевых сплавов, как правило, подвергаютмеханической обработке только по посадочным поверхностям. Припуск на обработкуназначается с учетом габаритов отливки и составляет от 0, 3 до 1 мм.
Дляизготовления пресс-форм применяют различные материалы. Части пресс-форм, соприкасающиесяс жидким металлом, изготавливают из сталей ЗХ2В8, 4Х8В2, 4ХВ2С, плиты крепленияи обоймы матриц — из сталей 35, 45, 50, штыри, втулки и направляющие колонки —из стали У8А.
Подводметалла к полости пресс-форм осуществляют с помощью внешних и внутреннихлитниковых систем. Питатели подводят к участкам отливки, подвергающимсямеханической обработке. Толщину их назначают в зависимости от толщины стенкиотливки в месте подвода и заданного характера заполнения пресс-формы. Этазависимость определяется отношением толщины Питателя к толщине стенки отливки.Плавное, без завихрений и захвата воздуха, заполнение пресс-форм имеет место, еслиотношение близко к единице. Для отливок с толщиной стенок до 2 мм. питатели имеют толщину 0, 8 мм; при толщине стенок 3мм. толщина питателей равна 1, 2мм; притолщине стенок 4—6 мм—2 мм.
Дляприема первой порции расплава, обогащенного воздушными включениями, вблизиполости пресс-формы располагают специальные резервуары-промывники, объемкоторых может достигать 20 — 40 % от объема отливки. Промывники соединяют сполостью литейной формы каналами, толщина которых равна толщине питателей.Удаление воздуха и газа из полости пресс-форм осуществляют через специальныевентиляционные каналы и зазоры между стержнями (выталкивателями) и матрицейпресс-формы. Вентиляционные каналы выполняют в плоскости разъема на неподвижнойчасти пресс-формы, а также вдоль подвижных стержней и выталкивателей. Глубинавентиляционных каналов при литье «алюминиевых сплавов принимается равной 0,05—0, 15 мм, а ширина 10—З0 мм в целях улучшения вентиляции пресс-форм полостипромывников тонкими каналами (0, 2—0, 5 мм) соединяют с атмосферой.
Основнымидефектами отливок, полученных литьем под давлением, являются воздушная(газовая) подкорковая пористость, обусловленная захватом воздуха при большихскоростях впуска металла в полость формы, и усадочная пористость (или раковины)в тепловых узлах. На образование этих дефектов большое влияние оказываютпараметры технологии литья, скорость прессования, давление прессования, тепловойрежим пресс-формы.
Скоростьпрессования определяет режим заполнения пресс-формы. Чем выше скоростьпрессования, тем с большей скоростью перемещается расплав по литниковым каналам,тем больше скорость впуска расплава в полость пресс-формы. Высокие скоростипрессования способствуют лучшему заполнению тонких и удлиненных полостей.Вместе с тем они являются причиной захвата металлом воздуха и образованияподкорковой пористости. При литье алюминиевых сплавов высокие скоростипрессования применяют лишь при изготовлении сложных тонкостенных отливок.Большое влияние на качество отливок оказывает давление прессования. По мереповышения его увеличивается плотность отливок.
Величинадавления прессования ограничивается обычно величиной усилия запирания машины, котороедолжно превышать давление, оказываемое металлом на подвижную матрицу (рF).Поэтому большой интерес приобретает локальная подпрессовка толстостенныхотливок, известная под названием «Асигай-процесс». Малая скорость впускаметалла в полость пресс-форм через питатели большого сечения и эффективнаяподпрессовка кристаллизующегося расплава с помощью двойного плунжера позволяютполучать плотные отливки.
Накачество отливок существенное влияние оказывают также температуры сплава иформы. При изготовлении толстостенных отливок несложной конфигурации заливкурасплава ведут при температуре на 20—30 °С ниже температуры ликвидуса.Тонкостенные отливки требуют применения расплава, перегретого выше температурыликвидуса на 10—15°С. Для снижения величины усадочных напряжений ипредотвращения образования трещин в отливках пресс-формы перед заливкойнагревают. Рекомендуются следующие температуры нагрева:
Толщинастенки отливки, мм 1—2 2—3 3—5 5—8
Температуранагрева
пресс-форм,°С 250—280 200—250 160—200 120—160
Стабильностьтеплового режима обеспечивают подогревом (электрическим) или охлаждением(водяным) пресс-форм.
Дляпредохранения рабочей поверхности пресс-форм от налипания и эрозионноговоздействия расплава, уменьшения трения при извлечении стержней и облегченияизвлечения отливок пресс-формы подвергают смазке. Для этой цели используютжирные (масло с графитом или алюминиевой пудрой) или водные (растворы солей, водныепрепараты на основе коллоидального графита) смазки.
Существенноповышается плотность отливок из алюминиевых сплавов при литье с вакуумированиемпресс-форм. Для этого пресс формы помещают в герметичный кожух, в которомсоздают необходимое разрежение. Хорошие результаты могут быть получены прииспользовании «кислородного процесса». Для этого воздух в полости пресс-формызаменяют кислородом. При больших скоростях впуска металла в полость формы, вызывающихзахват расплавом кислорода, подкорковая пористость в отливках не образуется, таккак весь захваченный кислород расходуется на образование мелкодисперсныхоксидов алюминия, не влияющих заметно на механические свойства отливок. Такиеотливки можно подвергать термической обработке.
6.Контроль качества отливок и исправление их дефектов
Взависимости от требований технических условий отливки из алюминиевых сплавовмогут подвергаться различным видам контроля: рентгеновскому, гаммадефектоскопииили ультразвуковому для обнаружения внутренних дефектов; разметке дляопределения размерных отклонений; люминесцентному для обнаружения поверхностныхтрещин; гидро- или пневмоконтролю для оценки герметичности. Периодичностьперечисленных видов контроля оговаривается техническими условиями илиопределяется отделом главного металлурга завода. Выявленные дефекты, если этодопускается техническими условиями, устраняют заваркой или пропиткой.Аргонно-дуговую сварку используют для заварки недоливов, раковин, рыхлоститрещин. Перед заваркой дефектное место разделывают таким образом, чтобы стенкиуглублений имели наклон 30 — 42°. Отливки подвергают местному или общемунагреву до 300— 350С. Местный нагрев ведут ацетиленокислородным пламенем, общийнагрев — в камерных печах. Заварку ведут теми же сплавами, из которыхизготовлены отливки, с помощью неплавящегося вольфрамового электрода диаметром2—6 мм при расходе аргона 5— 12 л/мин. Сила сварочного тока составляет обычно25—40 А на 1 мм диаметра электрода.
Пористостьв отливках устраняют пропиткой бакелитовым лаком, асфальтовым лаком, олифой илижидким стеклом. Пропитку ведут в специальных котлах под давлением 490—590 кПа спредварительной выдержкой отливок в разреженной атмосфере (1, 3— 6, 5 кПа).Температуру пропитывающей жидкости поддерживают на уровне 100°С. После пропиткиотливки подвергают сушке при 65-200°С, в процессе которой происходит твердениепропитывающей жидкости, и повторному контролю.
Заключение.
Ужесейчас, в наши дни трудно найти отрасль промышленности, где бы ни использовалсяалюминий или его сплавы — от микроэлектроники до тяжёлой металлургии. Этообуславливается хорошими механическими качествами, лёгкостью, малойтемпературой плавления, что облегчает обработку, высоким внешними качествами, особеннопосле специальной обработки. Учитывая перечисленные и многие другие физическиеи химические свойства алюминия, его неисчерпаемое количество в земной коре, можносказать, что алюминий — один из самых перспективных материалов будущего.
Список литературы
1.Технология конструкционных материалов. Под ред. А.М. Дальского. 2004г.
2.Производство отливок из сплавов цветных металлов. Металлургия. 1986.
3.Алюминиевые сплавы. Применение алюминиевых сплавов. Справочное руководство.Редакционная коллегия И.В. Горынин и др. Москва «Металлургия», 1978.
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта referat.ru