Виробництво виливків зі сталі

§ 1. Сталі для виробництва виливків.

Високі механічні властивості стали дозволяють застосовувати її для виготовлення різних фасонних виливків. Для цього застосовують конструкційні, інструментальні й сталі з особливими властивостями (спеціальні).

Вуглецеві сталеві виливки одержують зі сталей марок: 15Л, 20Л...55Л.

Л - сталь ливарна, число - середній зміст вуглецю в сотих частках %.

Застосовують також для виливків 19 марок легованих сталей, у яких наприкінці також ставиться буква Л: 110М13Л.

Найдешевшими є марганцовисті й кременисті леговані сталі, а найдорожчими - титанові, вольфрамові, ванадієві, молібденові.

§ 2. Особливості виготовлення форм.

Особливості обумовлені великою об'ємною й лінійною усадкою сталі, високою температурою плавлення й заливання.

Для зменшення ливарних напруг, збільшують піддатливість форм і стрижнів.

Для попередження утворення у виливку усадочних раковин при виготовленні форми передбачають прибутки. Прибутки розташовують так, щоб вони живили рідким металом частини виливка, затвердіння яких проходить найбільш повільно. У результаті усадочна раковина переміщається в прибуток, а виливок одержується щільним. Тому метал у прибутку повинен затвердівати в останню чергу. Застосовуються верхні відкриті й бічні закриті прибутки.

Вага прибутку часто перевищує вагу виливка. Для зменшення витрати металу на прибуток застосовують прибутки з тиском, вищим за атмосферний, що досягається різними методами. А також застосовують прибутки, що підігрівають.

Щоб зменшити різницю у швидкостях охолодження товстих і тонких частинах виливка застосовують холодильники. Вони являють собою металеві вкладиші, які заформовуються в стінки форми для прискорення відводу тепла зі стовщених частин виливка. Застосовують також і внутрішні холодильники у вигляді шматків дроту, цвяхів, сталевих прутків, які встановлюють усередині порожнини форми. При заливанні вони зварюються з металом, знижуючи його температуру. На відміну від зовнішніх, вони залишаються в тілі виливка.

Ливникову систему намагаються розташувати так, щоб заливання металу проходило спокійно, без завихрів і руйнування форми. Найбільше поширення одержали ливникові системи з підведенням металу знизу й бічні розгалужені.

§ 3. Розливання стали.

Сталь для фасонних виливків залежно від характеру виробництва й маси виливків виплавляють у малих конверторах з бічним дуттям, у мартенівських і електричних печах.

Температура плавлення сталі залежно від хім. складу коливається від 1420...1525^оС. Температура розливання сталі в ливарні форми повинна бути вище на 100^о для товстостінних виливків і на 150^оС - для тонкостінних.

Висока температура плавлення, мала рідкотекучість і висока ливарна усадка (2...3%) зумовлюють особливості виробництва сталевих виливків.

Розливання сталі роблять ковшами через носик лише при заливанні невеликих форм. Форми середніх і великих виливків заливаються стандартним ковшем. При заливанні сталі зі стандартного ковша усувається можливість влучення шлаків у форму, тому що шлаки плавають над металом. Ємність стандартних ковшів від 1...50 тонн.

Після охолодження й очищення сталеві виливки піддаються термічній обробці: відпалу, нормалізації, гартуванню й відпуску для додання потрібних властивостей і одержання рівноважної структури.