Литье в оболочковые (корковые) формы

К передовым технологическим способам литья, позволяющим изготовлять наиболее точные отливки с минимальной механической обработкой, с уменьшением расхода металла на стружку относиться литье в оболочковой форме.

Для получения литья в оболочковые формы на нагретые металлические плиты с закрепленными на них металлическими моделями и литниковой системой наносится слой песчано-бакелитовой смеси. Нагретая до 150-200 ^oC модельная оснастка расплавляет бакелит. Который смачивает зерна формовочного материала, прилипающего к модели. Избыток смеси, не прилипший к модели, удаляется, а модельная плита с коркой смеси толщиной 7-10 мм помещается в печь, нагретую до 300-350 ^oC, где быстро (1-3 мин.) происходит затвердевание корки на модели. Жесткая корка, снятая с модели (полуформа), спаривается с соответствующей ей другой оболочковой полуформой и заливается металлом.

Материалом для оболочковых форм, заливаемых, чугуном или цветными металлами и сплавами, служит мелкозернистый кварцевый песок с 10% бакелитовой смолы. С целью улучшения поверхности стальных отливок иногда применяют хромистый железняк, хромомагнезит, магнезит и другие добавки, повышающие огнеупорность, но удорожающие стоимость песчано-смоляной смеси.

Замена обычной песчаной формы только оболочкой (коркой) сокращает расход формовочных смесей на 50-90 %, повышает точность размеров и чистоту поверхности отливки, увеличивает съем с квадратного метра производственной площади, снижает стоимость отливки.

13) Сущность и значение порошковой металлургии

Порошковой металлургией называется метод получения различных материалов и изделий из металлических порошков или из смеси металлических и не металлических порошков путем их формования (прессования) и последующего спекания.

Технологический процесс изготовления изделий методом порошковой металлургии состоит из следующих основных операций: получение порошков исходных материалов и приготовление из них порошковой шихты заданного химического состава; формование (прессование) порошков в заготовки требуемой формы; термическая обработка (спекание) заготовок для придания им достаточной механической прочности и других свойств 1—6.2).

Основоположником метода порошковой металлургии является русский ученый П. Г. Соболевский, который в 1826 г. получил изделия (монеты) из платины прессованием порошка плагины в холодном состоянии с последующим спеканием заготовок.

В настоящее время порошковая металлургия как прогрессивный метод изготовления изделий все шире применяется в технике. Изделия, полученные при помощи этого метода, отличаются высокой точностью размеров и хорошей чистотой поверхности, что часто исключает необходимость дальнейшей механической обработки их. По сравнению с другими способами изготовления изделий (литьем, обработкой давлением, резанием и др.) порошковая металлургия обеспечивает большую экономию металлов, трудовых затрат, снижает себестоимость готовой продукции. Например, при изготовлении шестерни масляного насоса автомобиля из стального проката посредством механической обработки 60—65% металла уходит в стружку. При изготовлении этой же детали из смеси порошков железа (96%), меди (3%) и графита (1%) методом порошковой металлургии потери металла в отходы составляют не более 1—2%.

Бурное развитие порошковой металлургии объясняется также особыми технологическими преимуществами получения изделий. Она позволяет получать металлокерамические материалы с особыми свойствами (например, пористые материалы с

контролируемой пористостью), которые невозможно получить другими способами обработки. Пористые металлокерамические изделия — подшипники скольжения ч.1—4.10), фильтры, антиобледенители и др. — находят широкое применение в промышленности.

Методом порошковой металлургии получают изделия из тугоплавких металлов и соединений, металлы особо высокой чистоты, изделия из композиций металлов с неметаллическими материалами (асбестом, слюдой, окислами и т. д.), сплавы из иесплавляющихся друг с другом металлов (например, медь с вольфрамом), которые традиционными способами (литьем) получить часто невозможно.

14) Существует несколько способов получения металлических порошков. Физические, химические и технологические свойства порошков, форма частиц зависит от способа их производства. Вот основные промышленные способы изготовления металлических порошков:

1. Механическое измельчение металлов в вихревых, вибрационных и шаровых мельницах.
2. Распыление расплавов (жидких металлов) сжатым воздухом или в среде инертных газов. Метод появился в 1960-х годах. Его достоинства — возможность эффективной очистки расплава от многих примесей, высокая производительность и экономичность процесса.
3. Восстановление руды или окалины. Наиболее экономичный метод. Почти половину всего порошка железа получают восстановлением руды.
4. Электролитический метод.
5. Использование сильного тока приложенного к стержню металла в вакууме. Применяется для производства порошкового алюминия.

В промышленных условиях специальные порошки получают также осаждением, науглероживанием, термической диссоциацией летучих соединений (карбонильный метод) и другими способами.