Особенности изготовления отливок из цветных металлов

В производственной практике применяется пять групп литейных алюминиевых сплавов. Это Al—Si, Al—Cu—Si, Al—Cu, Al—Mg и сложнолегированные сплавы.

Сплавы системы Al—Si (силумины марок АЛ2, АЛ4, АЛ9) обладают наилучшими литейными свойствами, на­пример усадка составляет 0, 8...1, 1 %, поэтому они полу­чили наибольшее распространение.

Выбор метода плавки цветных металлов определяется их свойствами. В частности, алюминиевые и магниевые сплавы имеют низкие температурные интервалы плавления и обладают повышенным сродством к кислороду. Плавку алюминиевых сплавов ведут в пламенных пе­чах, в электрических печах сопротивления, в индукцион­ных печах.

Большую часть отливок из алюминиевых сплавов (70...80 %) получают литьем в постоянные формы (в ко­киль, под давлением, под низким давлением), осталь­ные— в разовые формы (песчаные, оболочковые, по вы­плавляемым моделям).

Лучшими литейными магниевыми сплавами являются сплавы системы М—А1—2г марок МЛ5 и МЛ6.

В сравнении с алюминиевыми магниевые литейные сплавы обладают рядом недостатков: худшие литейные свойства, хорошая растворимость водорода в расплаве, самовозгорание при плавке и заливке форм.

Плавку магниевых сплавов ведут в тигельных элек­трических печах и индукционных печах под слоем специ­альных флюсов или в среде защитных газов, чтобы пре­дотвратить возгорание сплава.

Около 40 % отливок из магниевых сплавов получают литьем в постоянные формы (в кокиль и под давлением). Отливки также изготовляют в разовых формах (песча­ных и оболочковых). Чтобы избежать возгорания при разливке, струю металла припыливают порошком серы.

Лучшими литейными свойствами среди отливок из медных сплавов обладают оловянные бронзы (усадка 1, 4...1, 6%). Безоловянные бронзы имеют боль­шую усадку (1, 6...2, 4 %). Латуни характеризуются удов­летворительной жидкотекучестью и сравнительно высо­кой усадкой (1, 6...2, 2 %). Таким образом, медные спла­вы склонны к образованию усадочных раковин и пористости, а также трещин.

Для плавки медных сплавов применяют отражатель­ные, электродуговые и индукционные печи. Плавка ве­дется на воздухе, в среде защитных газов и в вакууме.

Около 80 % отливок получают литьем в разовые фор­мы (песчаные, оболочковые, по выплавляемым моделям), остальные — в постоянные (в кокиль, под давлением, центробежное литье).

Основным литейным титановым сплавом счи­тается сплав ВТ5Л, обладающий хорошими механически­ми и литейными свойствами. Кроме того, применяются сплавы ВТ1Л, ВТ6Л, ВТ14Л и др.

Титановые сплавы имеют литейную усадку 1, 5 % при литье в керамические и 2...2, 3 %—в металлические формы.

Плавят титановые сплавы вследствие их высокой хи­мической активности в вакууме, а также в атмосфере ар­гона или гелия. Используются вакуумно-дуговые, элек­тронно-лучевые и плазменные печи с графитовыми тиглями или медными водоохлаждаемыми кристаллиза­торами.

Перед заливкой в литейную форму титановые сплавы подвергают двойному переплаву.

Производство титановых отливок имеет следующие особенности: заливка титановых сплавов в формы осу­ществляется в вакууме; высокая температура заливки и химическая активность сплавов требуют нетрадицион­ных материалов для изготовления литейных форм и стер­жней.

Около 80 % фасонных отливок из титановых сплавов Производят литьем в разовые высокоогнеупорные формы. Используются формовочные смеси на основе плавленого оксида алюминия (электрокорунда), магнезита, диокси­дов циркония и графита. Набивные литейные формы и стержни изготавливаются при помощи металлической или деревянной модельно-стержневой оснастки. Отливки получают также в графитовых керамических формах по выплавляемым моделям и оболочковых формах. Прос­тые отливки изготавливаются литьем в металлические или графитовые кокили.