Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Технология точного литья деталей из жаропрочных сталей и сплавов




Метод точного литья деталей по выплавляемым восковым моделям в керамические формы получил широкое применение в 1941 — 1945 гг. в США и затем в 1946—1948 гг. был освоен в нашей стране. В настоящее время имеется обширная литература по этому вопросу, а наиболее полно он освещен в работах.

Технология точного литья отличается от технологии обычного тем, что металл заливают в горячие керамические формы, которые изготовляют следующим образом. Сначала выполняют восковую модель детали, на которую наносят пленки из керамической массы в виде сметанообразной массы, состоящей из кварцевого и какого- либо другого огнеупорного материала, замешанного на жидком этилсиликате или жидком стекле. В результате взаимодействия этилсиликата, соляной кислоты и воды происходит гидролиз этилсиликата и пленка схватывается. Затем восковую модель с этой пленкой устанавливают в контейнерах из жаростойкой стали и заливают керамической полужидкой массой. При просушивании происходит схватывание керамической массы с последующим вытапливанием модельной восковой массы.

Затем форма нагревается в печи при высоких температурах (800—1000° С). В прокаленную горячую форму, установленную у печи, выливают металл. При охлаждении форму разбивают и отливки различными способами очищают от остатков керамики.

В качестве модельных воскообразных масс в отечественной промышленности применяют: ПС (50% парафина, 50% стеарина); ПСК (65% парафина, 33% стеарина и 1—3% касторового масла); ПСП (50% парафина, 44% стеарина и 5—7% полиэтилена); КПЦ-1Б (78—80% канифоли, 5% парафина, 15% церезина и 1% борной кислоты); карбамидные массы типа МБ на основе мочевины (95—97% мочевины и 3—5% борной кислоты). В послед­нее время используют модельные массы на основе буроугольного воска типа БПС (30% буроугольного воска, 50% парафина и 20% стеарина).

Для керамических обмазок (суспензий) применяют огнеупоры тончайшего помола из кварцевого песка, электрокорунд, кварцевый песок более крупного помола, шамотную крошку как обсы- почный материал и материал для заполнения форм (контейнеров). В качестве связующих используют гидролизированный этилеиликат с этиловым спиртом, соляной кислотой, жидкое стекло высоких модулей. В суспензию, приготовленную на пылевидном кварце, часто добавляют шамот, окись алюминия, двуокись цир­кония и другие огнеупорные вещества для повышения прочности и огнеупорности керамической оболочки.

Для каждого сплава или группы сплавов подбирают оптимальную суспензию и заполнители формы и устанавливают определенные режимы просушки и прокалки, а также температуры нагрева керамических форм перед заливкой их сплавом.

Сплавы на никелевой основе выплавляют в электрических печах с хромомагнезитовой футеровкой или футеровкой из окиси магния. В качестве шихты используют специально изготовленный для переплава сплав в виде чушек и отходы в виде литников и выпоров.

Потери легирующих элементов можно свести к минимуму быстрым расплавлением шихты с минимальной выдержкой при температуре перед заливкой металла в формы. Однако возможны небольшие потери титана и алюминия, количество которых зависит от способа выплавки. Так, при переплавке сплава нимокаст 258 в высокочастотной печи при длительности плавки 11 —18 мин потери составляют примерно 0,1 % Ti и 0,3% А1. Эти потери могут быть компенсированы введением в полностью расплавленную шихту лигатуры титан-алюминий (60% Ti) и чистого алюминия. Согласно данным [4691, при выплавке жаропрочных сталей угар составляет: 2% Сг, 15% V, 30% Ti, 10% Mri, 10% Al; никель вольфрам и мобибден угара не дают.

Чтобы свести к минимуму потери легирующих элементов вследствие окисления, рекомендуется поверхность относительно больших плавок обрабатывать шлаками известь — криолит или известь — плавиковый шпат, что обычно невозможно при небольших плавках.

Следует особо следить за содержанием железа, меди, свинца и других примесей, которые в больших количествах вредно влияют на литейные и другие свойства отливок при высоких температурах. Допускаемые пределы по примесям железа указаны в справочниках химического состава сплавов; содержание меди не должно превышать 0,2%, а свинца 0,005%.

Во время выплавки возможно попадание внутрь металла окисных плен, в частности окислов хрома или алюминия. Наличие в сплаве 0,4% Si (желательно вместе с 0,3% Мп) препятствует образованию включений окиси хрома, поэтому сплавы, не содержащие алюминия, дополнительного раскисления не требуют.

Включения в никельхромотитаноалюммниевых сплавах в большинстве случаев представляют собой окись алюминия и находятся на поверхности отливки, а также попадают внутрь ее. Количество этих включений можно свести к минимуму добавкой примерно 0,03% Са (в виде металлического кальция или 30%-ной Са—Si-лнгатуры) непосредственно перед разливкой при перемешивании ванны. Добавку кальция следует тщательно регулировать, так как его содержание не должно превышать 0,02%. Можно обеспечить полное отсутствие окисиых плен при литье в защитной атмосфере или в случае плавки и литья в вакууме.

Согласно данным 1467J, при точном литье лопаток соплового аппарата из сплава нимокаст 242 достаточно, чтобы температура металла составляла 1410°С, т. е. была на 40° С выше температуры ликвидуса. Получаемые отливки имеют хороший внешний вид и удовлетворительную мелкозернистую структуру. Большая степень перегрева может потребоваться для других сплавов, в частности содержащих титан и алюминий, которые ограничивают жидкотекучесть.

Как показала отечественная практика, в случае конструкционных нержавеющих сталей температура металла перед выпуском должна составлять 1600—1620° С, а при заливке формы 1500— 1580°С; для теплостойких высоколегированных сталей она должна быть 1570—1590 и не ниже 1480° С соответственно.

 


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 675. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.019 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7