7 видов чугунного литья, которые вы должны знать

Что такое чугун?

Чугунные отливки - это изделия, изготовленные путем литья расплавленного чугуна. Однако из-за различных факторов, таких как примеси, часто возникают такие дефекты, как поры, проколы, шлаковые включения, трещины и ямы.

Виды чугуна

1. Отливки из серого чугуна

Чугунные отливки обладают хорошей текучестью в процессе литья, имеют небольшую объемную усадку и линейную усадку. Однако их общие механические свойства относительно низки, при этом прочность на сжатие примерно в 3-4 раза выше прочности на растяжение.

Чугунные отливки также хорошо поглощают вибрации благодаря низкому модулю упругости. Эти отливки подходят для сложные формы и асимметричные структуры.

Например, чугунные отливки широко используются в блоках цилиндров двигателей, гильзах цилиндров, различных станинах, основаниях, плоских плитах, платформах и других подобных изделиях.

2. Отливки из ковкого чугуна

Текучесть этого материала аналогична текучести серый чугун. Однако усадка тела больше, а линейная усадка меньше, что делает его склонным к образованию усадочных полостей и пористости.

Несмотря на это, материал демонстрирует более высокие комплексные механические свойства и модуль упругости по сравнению с серый чугун. Он также обладает превосходной износостойкостью, ударной вязкостью и усталостная прочность.

Однако его способность гасить вибрации ниже, чем у серого чугуна.

С точки зрения применения, обычно рекомендуется проектировать детали с равномерной толщиной стенок. Для толстых и крупногабаритных деталей может использоваться полая конструкция, например, цапфа коленчатого вала из чугуна с шаровидным графитом.

3. Детали из ковкого чугуна

Текучесть этого материала хуже, чем у серого чугуна. Объемная усадка также значительна, что приводит к очень небольшой конечной линейной усадке после отжиг. Кроме того, перед отжигМатериал очень хрупкий, поэтому заготовку легко повредить.

Хотя комплексные механические свойства немного ниже, чем у нодулярного чугуна, его ударная вязкость в 3-4 раза выше, чем у серого чугуна.

Этот материал обычно используется для изготовления тонкостенных однородных деталей с общей толщиной 5-16 мм. В связи с требованием к белым устьям в виде отливки форма поперечного сечения часто бывает I-образной, T-образной или коробчатой, чтобы избежать сечения. Выступающие части детали должны быть усилены ребрами жесткости для повышения ее жесткости.

4. Стальные отливки

Материал обладает низкой текучестью и очень чувствителен к объемной усадке, линейной усадке и растрескиванию.

Он обладает высокими комплексными механическими свойствами, причем прочность на сжатие практически равна прочности на растяжение.

Однако он плохо поглощает вибрации.

Для применения конструкция должна иметь минимальные тепловые узлы и обеспечивать условия для последовательного затвердевания. Соединение и переход смежных стенок должны быть более плавными. Секция отливки должна иметь коробчатую форму, форму паза или другие приближенные замкнутые структуры. Некоторые горизонтальные стенки могут быть заменены на наклонные или волнистые.

Чтобы уменьшить вероятность появления трещин, встроенную стену следует заменить на стену с окном. Предпочтительная форма окна - овальная или круглая, а по краям - бобышки.

5. Детали из оловянной и фосфористой бронзы

По своим литейным характеристикам этот материал схож с серым чугуном. Однако есть и некоторые недостатки. Во-первых, диапазон кристаллизации велик, что означает большую вероятность возникновения усадочных полостей. Во-вторых, он обладает плохой ликвидусностью.

Кроме того, он плохо работает при высоких температурах и склонен к хрупкости. И наконец, прочность материала значительно снижается с увеличением сечения. Положительным моментом является хорошая износостойкость.

Что касается применения, важно отметить, что толщина стенок не должна быть слишком большой. Если в деталях есть выступающие части, их следует усилить тонкими армирующими ребрами, чтобы избежать горячего растрескивания. Кроме того, рекомендуется избегать слишком сложных форм.

6. Бронзовые и латунные детали без олова

Этот материал обладает значительной усадкой, узким диапазоном кристаллизации и склонен к образованию концентрированных усадочных отверстий. Однако он обладает хорошей ликвидностью и демонстрирует отличную износо- и коррозионную стойкость.

Этот материал можно применять так же, как и стальные отливки.

7. Детали из алюминиевого сплава

Свойства отливки аналогичны свойствам литой стали, но прочность снижается более значительно с увеличением толщины стенки. Поэтому рекомендуется, чтобы толщина стенки не была слишком большой. Кроме того, это относится и к другим аналогичным стальным отливкам.

Какие факторы влияют на качество чугунных отливок?

1. Процесс проектирования чугуна.

В процессе проектирования необходимо определить геометрию и размеры чугуна, исходя из условий работы и свойств металлических материалов. Однако важно также учитывать рациональность конструкции с точки зрения литейного сплава и процесс литья характеристики. Это включает в себя учет очевидного эффекта размера, затвердевания, усадки, напряжения и других потенциальных проблем, чтобы избежать или минимизировать возникновение сегрегации состава, деформации, растрескивания и других дефектов в чугуне.

2. Должен быть разумный процесс кастинга.

В зависимости от структуры, веса и размера чугуна, а также характеристик литейного сплава и условий производства важно выбрать подходящую поверхность раздела, метод формовки и изготовления стержня. Кроме того, рациональная установка ребер отливки, холодного чугуна, стояка и литниковой системы имеет решающее значение для обеспечения качества конечного продукта.

3. Качество сырья для литья.

Использование низкокачественных материалов, включая металлическую шихту, огнеупор, топливо, флюс, модификатор, литейную смесь, связующее для формовочной смеси, покрытие и другие материалы, может привести к появлению в чугуне таких дефектов, как пористость, пробоины, шлаковые включения и налипание песка. Эти дефекты влияют не только на внешний вид, но и на внутреннее качество чугуна. В тяжелых случаях может потребоваться отбраковка чугуна.

4. Работа процесса.

Необходимо разработать соответствующие процедуры для технологических операций, повысить техническую квалификацию работников и гарантировать точное выполнение этих процедур.