ОБРУБКА, ОЧИСТКА И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ОТЛИВОК. Стальные отливки

 

  Вся электронная библиотека >>>

 ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО>>>

  

 

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО


Раздел: Производство

   

§ 3. ОБРУБКА, ОЧИСТКА И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ОТЛИВОК

  

После выбивки из форм отливки обычно обрубают и очищают.

Обрубка отливки заключается в отделении от нее прибылей, литников, выпоров и в удалении заливов по месту сопряжения полуформ или в области стержневых знаков. Обрубают отливки с помощью молотков и пневматических зубил, абразивных кругов и прессов, ленточных и дисковых пил, также используют дуговую, газовую или анодно-механическую резку. В некоторых случаях прибыли отрезают на токарных станках.

Пригар на поверхностях отливок существенно затрудняет отрезку литников и прибылей. В таких случаях перед обрубкой отливки вместе с литниками и прибылями очищают. ' Литники от чугунных отливок легко отбиваются при слабом ударе. От мелких отливок они отделяются в основном при выбивке форм. Оставшиеся на отливках литники отбивают молотками или обламывают на прессах. В отдельных случаях отделение литников от чугунных отливок совмещают с предварительной очисткой в галтовочных барабанах. Литники от мелких стальных отливок также отбивают молотками. Прибыли и литники от крупных отливок из углеродистых и низколегированных сталей отделяют дуговой и газовой резкой. При производстве отливок из некоторых высоколегированных сталей для этой цели применяют механическую или анодно-механическую резку. Ленточные и дисковые пилы, механические прессы широко применяют для отрезки литников и прибылей от отливок из алюминиевых, магниевых и медных сплавов.

Очистка отливок. Для удаления пригара и улучшения поверхностей отливки подвергают очистке галтовкой, дробеструйной; дробеметной, вибрационной и электрохимической обработке.

Очистку отливок галтовкой осуществляют в барабанах периодического и непрерывного действия. Барабаны периодического действия применяют в цехах мелкосерийного производства, в массовом производстве используют барабаны непрерывного действия. Очистка отливок в барабанах происходит в результате их взаим-

ного трения. Для усиления эффекта трения в барабан вместе с отливками загружают звездочки из отбеленного чугуна. При вращении барабана отливки перекатываются, трутся друг о друга и о звездочки, в результате чего удаляется приставшая к поверхности отливок формовочная смесь.

Галтовочные барабаны непрерывного действия ( 58) имеют два кожуха. Отливки по лотку 5 и звездочки с помощью

лопаток 4 непрерывно поступают во внутренний кожух у. Перемещаясь к другому концу барабана, отливки очищаются. Звездочки, не доходя до конца барабана, проваливаются во Енешний кожух 2 и спиральными направляющими 3 вновь подаются к загрузочному окну. Отработанная смесь проваливается через отверстия во внешнем кожухе и удаляется из барабана.

Для очистки отливок широко используют дробеструйные аппараты. Из таких аппаратов на поверхности отливок под давлением воздуха или воды подается чугунная дробь. Она обладает большой кинетической энергией и очищает поверхность отливок тем быстрее, чем мощнее струя. Дробеструйную очистку проводят в барабанах, на поворотных столах, в специальных камерах. Выбор того или иного оборудования зависит от номенклатуры отливок и их сложности. Дробеструйной очистке нельзя подвергать отливки из мягких сплавов, так как это ухудшает качество их поверхностей. Для очистки отливок из алюминиевых сплавов вместо чугунной дроби используют кусочки алюминиевой проволоки.

Чугунные и стальные отливки обычно подвергают дробеметной очисгке. На очищаемую поверхность дробь подается метательнымч головками 1 в виде турбинок, вращающихся с частотой до 3000 об/мин. Дробь, выбрасываемая большой центробежной силой, ударяется о поверхность отливок 2 и очищает ее ( 59). Дробе- метная очистка более производительна, чем дробеструйная. Она осуществляется в дробеметных очистных барабанах и камерах. В дробеметных барабанах очищают мелкие и средние отливки массой до 40 кг. Равномерная очистка всех поверхностей огливок достигается в процессе их перекатывания внутри вращающегося барабана 3 ( 59, а) или на движущемся пластинчатом конвейере 3 ( 59, б) внутри неподвижного барабана. В массовом производстве применяют очистные барабаны с пластинчатым конвейером непрерывного действия, в которых отливки в процессе очистки перемещаются еще вдоль оси барабана.

 В дробеметных камерах очищают отливки массой более 50 кг. Отливки устанавливают на вращающиеся очистные столы или подвешивают на вращающиеся подвески 3 ( 59, в). Очистка происходит внутри камеры 4. В массовом производстве применяют проходные дробеметные камеры непрерывного действия, а при небольшом объеме производства отливок — тупиковые дробеметные камеры периодического действия

Остатки смеси и пригар на внутренних поверхностях чугунных и стальных отливок, труднодоступных при дробеметной очистке, успешно удаляют электрохимической обработкой. Для этого отливки погружают в расплав NaOH или КОН, температура которого 450—500 °С, и подключают к источнику постоянного тока напряжением 2,5—3,5 В и плотностью 0,03—0,05 А/м2. Отливки в течение 7—8 мин являются катодом, в течение 3—4 мин анодом и 3—4 мин вновь катодом. После этого их промывают в холодной и горячей воде. Очистка поверхности огливок происходит за счет катодного восстановления оксидов железа и растворения Si02 пригара и смеси в щелочном расплаве с образованием силикатов.

Мелкие отливки весьма эффективно очищаются вибрационным способом. Для этого отливки и абразивный наполнитель загружают в контейнер, установленный на упругой подвеске, и приводят в колебательное движение с частотой до 3000 в минуту с амплитудой 3—5 мм. В процессе взаимного перемещения частицй наполнителя обрабатывают металлическую поверхность.

В современных крупных литейных цехах используют комплексные установки для очистки отливок. Например, поточная линия очистки включает выбивную решетку, галтовочный барабан(, дробеметные установки, зачистные станки и систему конвейерой для передачи отливок с одной операции на другую.

Зачистку отливок проводят с целью удаления мелких заливов, остатков прибылей и литников, а также других неровностей и выступов на поверхности отливки. Зту операцию выполняют с помощью абразивных кругов, установленных на различных станках. Отливки массой до 10 кг зачищают на стационарных шлифовальных станках. Для очистки отливок большей массы применяют подвесные, маятниковые или переносные станки. В массовом производстве мелких и средних отливок нашли применение полуавтоматические и автоматические станки и линии, обеспечивающие повышение производительности обработки в 5—10 раз. Отливки из вязких сплавов — сталей, ковкого чугуна, бронзы и алюминиевых сплавов — зачищают корундовыми шлифовальными кругами, а отливки из хрупких сплавов, например серого чугуна, — карборундовыми.

Отливки из легкоплавких сплавов очищают также электроконтактным способом. По этому способу отливку и вращающийся стальной диск подключают к источнику тока. При контакте диска с выступом на поверхности отливки цепь замыкается, заусенцы и заливы оплавляются и в виде мелких частичек отбрасываются диском от зачищаемой поверхности.

Стальные отливки зачищают также газокислородными горелками, которые применяют для обрезки литников и прибылей.

Термическая обработка отливок. Отливки в литом состоянии имеют крупнозернистую структуру, высокую твердость, низкие прочностные и пластические свойства. В них сохраняются значительные внутренние напряжения. Структура и свойства отливок могут быть значительно улучшены термической обработкой. Вид обработки (отжиг, нормализация, закалка, отпуск) определяется природой сплава, конфигурацией отливки и техническими условиями.

Стальные отливки обычно подвергают термической обработке в два этапа. Сначала проводят предварительную термообработку (отжиг, нормализацию или нормализацию с отпуском) для снятия внутренних напряжений, измельчения структуры и уменьшения твердости перед механической обработкой. При отжиге эти задачи решаются полнее, однако недостатком этого вида обработки является большая продолжительность. Поэтому отжигают лишь отливки, склонные к образованию значительных внутренних напряжений. Отливки простой конфигурации подвергают нормализации. Для отливок ответственного назначения назначают нормализацию и отпуск. При окончательной термической обработке стальные отливки подвергают нормализации и отпуску или закалке и отпуску. Выбор закалочной среды (вода или масло) зависит от состава стали (ее закаливаемости) и сложности отливки, а температура отпуска (низкий, средййй или высо* кий) — от требуемых механических свойств отливки. По мере повышения температуры отпуска прочность и твердость снижаются, а пластические свойства и ударная вязкость повышаются. Если нагрев и охлаждение отливок происходят в окислительной среде, то поверхность покрывается окалиной. Поэтому отливки подвергают повторной очистке. Механически обработанные стальные отливки при необходимости подвергают цементации, азотированию и другим видам химико- термической обработки.

Чугунные отливки подвергают термической обработке значительно реже. Ее применяют для снятия внутренних напряжений, стабилизации размеров, снижения твердости и улучшения обрабатываемости, повышения механических свойств или износостойкости. При низкотемпературном отжиге (500—630 °С) снимаются внутренние напряжения и стабилизируются размеры отливки, а механические свойства практически не изменяются. При низкотемпературном графитизирую- щем отжиге (680—750 °С) происходит графитизация и частичная сфероидизация эвтектоидного цементита. Вследствие этого снижаются прочность и твердость, но улучшается обрабатываемость. Высокотемпературный графитизирующий отжиг (850—980 °С) применяют для графитизации первичных карбидов в чугунах всех видов. При получении ковкого чугуна из белого этот вид термообработки является обязательным.

При нормализации и закалке чугунных отливок улучшаются механические свойства. При нагреве до 850—950 °С часть графита растворяется в аустените. При последующем охлаждении на воздухе или в закалочной среде углерод не успевает вновь полностью выделиться в виде графита, поэтому количество связанного в цементит углерода возрастает, и прочность, твердость, а также износостойкость отливки увеличиваются. При нормализации чугуна образуется перлитная металлическая матрица, а при закалке — мартенситная. Соответственно во втором случае достигается больший прирост твердости, прочности и износостойкости. Закаленные отливки требуют дополнительной термической обработки для снятия внутренних напряжений.

Чугунные отливки при необходимости придания им особых свойств подвергают химико-термической обработке: азотированию, алитированию, сульфидиро- ванию, борированию и т, п.

Качество отливок из алюминиевых и магниевых сплавов улучшают путем старения, отжига, закалки и закалки с последующим искусственным старением. Отливки из медных сплавов обычно не подвергают термической обработке. Лишь в отдельных случаях их отжигают для снятия внутренних напряжений.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Литейное производство: Учебник для металлургических специальностей вузов

 

Смотрите также:

 

ПЛАВКА И ЛИТЬЁ. Плавка металлов в литейном...

При очистке отливок с них удаляют пригоревшую смесь, отбивают (отрезают)
Обрубку и зачистку отливки осуществляют пневматическими зубилами и
отливок из стали, ковкого чугуна, цветных сплавов подвергают термической обработке.

 

Литье один из способов изготовления деталей.

С помощью литья изготовляют отливки из чугуна, стали, алюминия, бронзы, латуни и других металлов и сплавов.
Для чугунных отливок он

 

ОБРАБОТКА СТАЛИ. Закалка стали.

Виды термической обработки стали.
Термической обработкой можно также улучшить качество чугунных отливок, которые часто имеют литейные напряжения.

 

ВИДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ. Термическая обработка...

§ 32. Термическая обработка. Процесс тепловой обработки металлов и сплавов в целях придания им заданной структуры и свойств называется
Различают собственно термическую обработку, химико-термическую и термомеханическую.

 

Обработка металлов давлением. ВИДЫ ОБРАБОТКИ...

Ковка, так же как и литье, является издавна известным способом обработки металлов. Различают ковку без применения штампов, так называемую свободную ковку, и ковку в штампах — штамповку.

 

ХРОМИРОВАНИЕ. Термическая обработка стали

Термическая обработка придает стальным изделиям определенные механические свойства: высокую твердость, повысив этим сопротивление износу, меньшую хрупкость для улучшения обработки или повышения ударной вязкости и т. д...