Электрошлаковое литье

Приготовление расплава совмещено по месту и времени с заполнением литейной формы: отливка последовательно наплавляется в форме. Ее получают электрошлаковым переплавом электродов из металла, требуемого химического состава. Более детально метод был описан в гл. 4. Обрабатываемые материалы: углеродистые и легированные стали, стали и сплавы со специальными свойствами (коррозионностойкие, жаропрочные и др.).

Способ позволяет изготовлять сложные отливки массой до 300 т. Они имеют высокие механические свойства, высокое качество поверхности, плотное однородное кристаллическое строение без растворенных газов и неметаллических включений. Электрошлаковым литьем получают прокатные валки, сосуды, работающие под сверхвысоким давлением, коленчатые валы и шатуны судовых двигателей, ответственные детали тепловых и атомных электростанций и др.

Литье выжиманием

Особенность процесса в том, что геометрические размеры полости литейной формы изменяются по мере заполнения расплавом и затвердевания отливки (рис. 7.44). Это позволяет уменьшать тепловые потери расплава, заполнять формы тонкостенных крупногабаритных отливок, компенсировать усадку отливки путем уменьшения ее объема при кристаллизации.

Рис. 7.44. Схема процесса получения заготовок методом выжимания:

I – с поворотом подвижной полуформы; II – с плоскопараллельным перемещением полуформ; а – заливка; б – выжимание; в – кристаллизация; г – слив остатков; д – извлечение

Обрабатываемые материалы – алюминиевые и магниевые сплавы. Этот способ применяют для получения отливок с малой (до 2 мм) толщиной стенки при значительных габаритах (до 8160x3000 мм). Отливки имеют хорошие структуру и механические свойства.

После подготовки и сборки формы (с закрытием боковых щек) расплав заливают в нижнюю часть (мсталлопри- емник) литейной установки. Затем полуформы сближают, и расплав поднимается, заполняя полость между ними и боковыми стенками, закрывающими торцы. В начальный момент сближения конфигурация объема расплава такова, что потери им теплоты в форме минимальны. В момент окончания сближения расстояние между полуформами соответствует толщине тела отливки, а движение излишка расплава, сливающегося из установки в приемный ковш, способствует уменьшению потерь теплоты и хорошему заполнению формы. После кристаллизации и затвердевания отливки подвижную полуформу возвращают в исходное положение, а отливку извлекают из установки. Процесс может быть осуществлен по двум схемам: с поворотом подвижной полу- формы вокруг неподвижной оси и плоскопараллельным перемещением одной из двух подвижных полуформ.

Кристаллизация под давлением и штамповка из расплава

При этом методе расплав заливают в металлическую форму до определенного предела и затем погружают пуансон, давление которого используется для уплотнения кристаллизующейся отливки (рис. 7.45). Обрабатываемые материалы: медные, алюминиевые, цинковые сплавы, чугуны, стали. Кристаллизацию под давлением используют для изготовления слитков, фасонных отливок с толщиной стенки до 8 мм (рис. 7.46).

Рис. 7.45. Схема процесса кристаллизации под давлением:

1 – пуансон: 2 – форма; 3 – слиток

Рис. 7.46. Заготовка из алюминиевого сплава, полученная методом кристаллизации

Штамповку из расплава используют для получения отливок с открытой полостью или отверстием и сложными наружными очертаниями. Отливки получаются плотные, без усадочных дефектов, с высокими механическими свойствами.

Непрерывное и полунепрерывное литье

Непрерывное литье – это способ получения протяженных отливок постоянного поперечного сечения путем непрерывной подачи расплава в форму и вытягивания из нее затвердевшей части отливки. Если непрерывность подачи ограничена по времени или массе, то способ литья называется полунепрерывным. Обрабатываемые материалы: чугуны, стали, медные, алюминиевые, магниевые сплавы.

Отливки, получаемые этим методом, имеют плотное строение при постоянном поперечном сечении неограниченной длины, малую ликвационную неоднородность и газосодержание, чистую поверхность, довольно высокую точность размеров. Примеры: втулки для гильз дизелей, направляющие станины металлорежущих станков, заготовки для шестерен, гаек, корпусов гидро- и пневмоаппаратуры, чугунные трубы диаметром до 1 м, слитки для последующей прокатки.