Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 53
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
При отделении отливок на прессах стояк с отливками продавливают сквозь отрезную трубчатую матрицу. После отделения с последнего верхнего ряда отливок стояк вытягивают из матрицы. Преимущества этого способа - простота конструкции, бесшумность работы и большая производительность, в среднем в 10 раз превышающая производительность вибрационных установок. Этим способом обычно отделяют отливки, прикрепленные непосредственно к стояку одним питателем.
Газопламенную и анодно-механическую резку применяют главным образом для отрезки прибылей от крупногабаритных отливок. Отрезка прибылей, а иногда и отрезка отливок от стояка с помощью газовых горелок - трудоемкий процесс, трудно поддающийся механизации. При газопламенной резке ввиду неравномерного нагрева в отливках могут возникать термические напряжения и деформации. Брызги расплавленного металла часто попадают на поверхность отливок, ухудшая их качество.
Сущность анодно-механической резки основана на сочетании электрохимического и теплового действий тока с механическим воздействием. Полюсы источника постоянного тока низкого напряжений соединяют с отрезаемой отливкой - анодом и вращающимся диском - катодом. Для предупреждения короткого замыкания электродов в пространство между отливкой и диском подают по трубе непрерывной струей электролит (раствор жидкого стекла). Под действием постоянного тока на поверхности отливки возникает защитная силикатная пленка, являющаяся диэлектриком. При вращении металлического диска - катода - эта пленка частично механически удаляется с микровыступов поверхности реза - анода. В отдельных точках толщина пленки резко уменьшается и подводимый ток концентрируется именно в этих местах. Плотность тока здесь оказывается настолько большой, что его кратковременное тепловое действие достаточно для оплавления микроскопических участков реза. Расплавленные частицы увлекаются быстровращающимся диском и выбрасываются, в результате чего диск постепенно углубляется в тело питателя или прибыли и разрезает их.
.4 Удаление остатков литников
После отделения отливок от литниковой системы на них остаются приливы (выступы) от питателей, прибылей и выпоров. Чаще всего остатки литниковой системы удаляют на наждачных станках вручную, для чего рабочий, удерживающий отливку, подводит ее к поверхности круга. При ручной зачистке отливок требуется напряженное внимание рабочего во избежание травмирования. Зачистка мелких отливок неудобна еще и тем, что они в процессе заточки нагреваются.
При крупносерийном, а особенно массовом производстве отливок операции их зачистки механизируют. Для этого применяют специальные обрубные прессы и шлифовальные установки.
.5 Термообработка стальных отливок
Термообработка литого металла характеризуется некоторыми особенностями по сравнению с термообработкой кованого или прокатанного. В отливках вследствие специфических условий их затвердевания наблюдается крупное зерно, обусловливающее обычно низкие механические свойства.
Термообработку применяют для получения необходимых механических свойств, обрабатываемости металла резанием и для снятия внутренних напряжений в отливках. Грубозернистая структура и внутренние напряжения снижают механические свойства металла и приводят к деформации отливок. Для улучшения структуры и механических свойств применяют отжиг или нормализацию, которая является подготовительной, а часто и окончательной термообработкой, завершающей технологический цикл получения отливок по выплавляемым моделям.
В цехах с массовым выпуском отливок из углеродистой и низколегированных сталей наиболее распространенной термообработкой является нормализация.
Если термообработку отливок проводят в ящиках со стружкой (при окислительной среде в печи), то такой обработкой обычно является отжиг или процесс, средний между нормализацией и отжигом, так как трудно обеспечить необходимую скорость охлаждения отливок в ящике, не вскрывая его.
Охлаждение после отжига должно быть медленным. Обычно углеродистые стали охлаждают со скоростью 200°С/ч; для низколегированных сталей скорость должна быть снижена до 100°С/ч; для высоколегированных - до 50°С/ч.
В результате отжига получается структура: в доэвтектоидной стали - феррит + перлит; в эвтектоидной - перлит, в заэвтектоидной - цементит + перлит. Чем выше скорость охлаждения, тем больше в структуре будет перлита и тем значительнее этот перлит будет отличаться по содержанию углерода от эвтектоидного (0,8% С). Одновременно большая степень переохлаждения ведет к получению большой дисперсности перлита.
Очень медленное охлаждение приводит иногда к неудовлетворительным результатам. В доэвтектоидных среднеуглеродистых сталях при этом образуются крупные включения феррита; такая структура плохо гомогенизируется при нагреве под закалку
, в местах бывших залеганий феррита аустенит содержит мало углерода, и в закаленной стали образуются мягкие зоны.
Нормализация - частный случай отжига. При нормализации сталь нагревают до температуры на 30-50°С выше точки Ас3, но иногда и на 100-150°С выше. Это так называемая высокая нормализация. Отливки после выдержки охлаждают на воздухе. Аустенит распадается при несколько большей степени переохлаждения, чем при отжиге, и поэтому образуются структуры более тонкого перлита.
Нормализацию применяют для углеродистых и низколегированных сталей, так как охлаждение на воздухе средне- и высоколегированных сталей приводит к частичной или полной закалке и в структуре появляется мартенсит.
Для низкоуглеродистых нелегированных сталей нормализацию всегда следует предпочесть отжигу, так как при нормализации структура получается лучше и механические свойства (пластичность, ударная вязкость) выше. Кроме того, нормализация проходит быстрее и она экономически выгоднее (термическая печь не занята в период охлаждения).
Для средне- и особенно высокоуглеродистых сталей различие в получаемых свойствах весьма велики, и поэтому вопрос о замене отжига нормализацией должен решаться конкретно в каждом случае. При нормальном содержании хрома и марганца в среднеуглеродистой стали получаемая после нормализации повышенная твердость не влияет заметно на обрабатываемость и другие технологические свойства, поэтому для сталей с содержанием 0,3-0,5% С целесообразно также заменить отжиг нормализацией.
Продолжительность нагрева и выдержки при температуре отжига или нормализации определяется временем, необходимым для сквозного прогрева всей отливки и для завершения структурных преобразований. Из-за грубой литой структуры также требуется увеличение выдержки. Продолжительность выдержки при отжиге больше, чем при нормализации.
Невозможно назвать единую продолжительность нагрева и выдержки отливок при термообработке, так как она определяется термическим оборудованием, размером отливок и их исходной структурой. Можно назвать в качестве ориентировочной практически распространенную норму, при которой продолжительность нагрева и выдержки при заданной температуре в сумме составляет 0,5-1 ч на каждые 25 мм толщины стенки отливки.
Для термообработки отливок, полученных по выплавляемым моделям, можно применять любые термические печи, описанные в литературе. Независимо от способа нагрева (электричеством или газом) и конструкции печей (камерные, методические, шахтные или конвейерные) необходимо выдержать условие безокислительного нагрева, так как отливки имеют небольшие припуски и чистую поверхность.
Наиболее отвечают указанному условию печи с контролируемой средой, которые используют в цехах с крупносерийным и массовым производством отливок. При малых масштабах производства приходится применять печи с окислительной средой.
8. Контроль качества и исправление дефектов отливок
Контроль в литейном производстве осуществляется на различных стадиях технологического процесса изготовления отливок. После изготовления отливки проходят окончательный контроль для определения соответствия их требованиям технических условий. В зависимости от назначения отливок производят контроль каждой отливки или выборочный контроль нескольких отливок от партии. Контролируют геометрические размеры отливки, химический состав, структуру и механические свойства; устанавливают отсутствие (наличие) внешних или внутренних дефектов в отливке.
Геометрические размеры проверяют при помощи шаблонов, приспособлений и контрольно-измерительного инструмента. Иногда производят разметку отливки на специальной разметочной плите, периодически отливки разрезают для определения размеров внутренних полостей. Таким контролем выявляют несоответствие размеров чертежу отливки вследствие износа модельно-опочной оснастки, неточности сборки, смещения стержней, коробления отливки под действием внутренних напряжений и др.
Химический состав определяют методом химического или спектрального анализа. При помощи спектрального анализа можно быстро определить содержание в сплаве марганца, кремния, хрома и других элементов. В спектральном приборе между электродом и образцом образуется электрическая искра (дуга), свет от которой разлагается оптической призмой на цветной спектр, характеризующий химический состав металла. Затем этот спектр сравнивается со спектром эталона и по интенсивности линий, характеризующих тот или иной элемент, судят о его содержании в металле.
Структуру металла определяют по излому специальных технологических проб (макроструктуру) или при рассмотрении под металлографическим микроскопом подготовленных образцов-шлифов при увеличении в 100-500 раз (микроструктуру).
Механические свойства (предел прочности, твердость, относительное удлинение, ударная вязкость и др.) определяют испытаниями отдельно изготовленных или прилитых к отливке образцов по методам, установленным стандартом.
Дефекты в отливках определяются визуальным способом (осмотром), люминесцентным, магнитным и ультразвуковым контролем, просвечиванием рентгеновскими и гамма-лучами, испытаниями на герметичность и другими способами. Наиболее распространенными дефектами в отливках являются: раковины различного происхождения - усадочные, газовые, шлаковые и песчаные; рыхлота и усадочная пористость;
трещины - горячие и холодные, недоливы, пригар и др. (всего по ГОСТу классифицируется 22 наименования литейных дефектов).
Дефекты в отливках могут быть поверхностными и внутренними. Большая часть поверхностных дефектов обнаруживается визуальным контролем. Мелкие наружные дефекты определяют с помощью люминесцентного контроля. На поверхность отливки наносят раствор, способный светиться в ультрафиолетовых лучах. Раствор затекает в тонкие трещины, поры и раковины. Затем отливку промывают и просушивают. На поверхность наносят порошок, который впитывает раствор, оставшийся в дефектах; по яркому свечению порошка под ультрафиолетовым светом определяют наличие и размеры дефектов.
При магнитном способе отливку намагничивают и покрывают тончайшим магнитным порошком или суспензией порошка в воде или масле. Дефектный участок с пониженной магнитной проницаемостью вызовет местное искажение магнитного потока на поверхности отливки. По искажению силовых магнитных линий и собиранию порошка в бугорки судят о наличии дефектов.
Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковой волны отражаться от границы раздела двух сред. Ультразвуковая волна, проходя через стенку отливки, при встрече с дефектом отражается. По интенсивности отраженных волн, которые преобразуются в сигналы, видимые на экране ультразвуковой установки, судят о наличии дефектов в отливке.
Контроль отливок рентгеновскими и гамма-лучами основан на различной проницаемости для этих лучей сплошного металла и дефектов, находящихся в металле; лучи сильнее поглощаются металлом, чем включениями. При рентгеновском контроле можно наблюдать дефекты визуально на флюоресцирующем экране или фотографировать их на рентгенопленку. Рентгенограмма представляет собой негативное изображение просвеченной стенки отливки. Различные дефекты в отливке, меньше поглощающие рентгеновские лучи, дают на рентгенограмме местные, более интенсивные почернения.
Испытания на герметичность проводят для отливок, которые по условиям работы должны выдерживать высокое давление газа или жидкости. При испытаниях в отливках закрывают отверстия и подают воду или воздух под рабочим давлением. Отливка не должна давать течи. При пневмоиспытаниях поверхность отливки покрывают мыльным раствором, в случае течи на поверхности отливки появляются пузыри.