Aktualnie online
· Gości online: 2

· Użytkowników online: 0

· Łącznie użytkowników: 6,299
· Najnowszy użytkownik: rorsweems
Wyszukiwarka Kategoria
Odlewnictwo



Odlewnictwo .Odlew.-jest techniką wytwarzania wyrobów metalowych polegający na nadaniu im kształtów, wymiarów i struktury przy pomocy doprowadzania metalu do stanu ciekłego i wypełnieniu nim odpowiednich przygotowanych form odlewniczych.
Zalety:wykonanie odlewów o różnych wymiarach i kształtach, dobre własności mechaniczne, w miarę niski koszt.
Podział: odlew. żeliwa, metali nieżelaznych,odśrodkowe, grawitacyjne, ciśnieniowe, do mas formierskich,do form metalowych, do form jednorodnych, trwałych,półtrwałych.
Masa formierska-to mieszanka głównych i pomocniczych materiałów przerobiona w odpowiedni sposób. Masa rdzeniowa-przeznaczona do wykonywania rdzeni. Układ wlewowy-to system kanałów wykonanych w formie przeznaczony do zalewania jej ciekłym metalem. Gniazdo rdzennika- to część formy, w której umieszczony jest rdzennik.
Rdzeń-to luźna część formy wykonana oddzielnie odtwarzająca przeważnie wew. kształt odlewu. Znaki rdzennika- cześć rdzennicy, które odtwarzają kształty rdzenników.
Rdzennica- to przyrząd wykonany na podstawie rys. odlewu przeznaczony do sporządzania rdzeni.
Główne mat. formierskie:piasek, gliny formierskie,spoiwa,dodatki do mas szpilki.
Piaski formierskie -składają się głownie z ziaren kwarcytu, które składają się z osnowy kwarcowej i naturalnego lepiszcza,Spoiwa-mat. wiążące.
Piaski zawierają szereg szkodliwych domieszek CO które obniżają, np. ogniotrwałość.
Parametry piasku:
Jednorodnosć-suma pozostałość na 3 sąsiednich ścianach
Ogniotrwałosc-odpornosc na działanie wysokiej temp.
Lepiszcze-powinno pokrywać ziarno piasku równą i cienka warstwą,:wiazące (ksoliry),
niewiążące.
Mat. formierski –materiały naturalne występujące w postaci skal osadowych zawierające 50%lepiszcza,resztę stanowi niewiążąca osnowa piaskowa..
Gliny zawierające minerały ilaste głownie w postaci kaolinu nazywamy glinami kaolinitowymi.Głownym składnikiem jest kaolinit.Gliny zawierające minerały montmorytninu nazywamy glinami bentonitowymi mają wyższe własności wiążące.
Bentonit stosuje się najczęściej jako lepiszcze do form formierskich i rdzeniowych mas syntetycznych do odlewania na wilgotno staliwa i żeliwa.
W przypadkach, gdy chodzi o wysoką ogniotrwałość masy zastępuje się osnowę kwarcową innymi surowcami, które charakteryzują się wysoką ogniotrwałością ‘mniejszą rozszerzalnością cieplna niewchodzącą w reakcje z innymi tlenkami metali wyróżniamy 2 grupy:
1)ogniotrwałe surowce mineralne stosowane po przeróbce metalicznej(chromit silinomit)
2)Ogniotrwałe surowce mineralne stosowane po przeróbce mechanicznej czy cieplnej(magnezyt spieniony).
Szamat-produkt otrzymywany z wypalenia gliny ogniotrwałej o odpowiedniej ziarnistości i wysokiej tem. Chromit-ruda chromowa w postaci ziarnowej, Spoiwa-to mat. organiczne i nieorganiczne sztuczne i naturalne posiadające właściwości wiążące ziarna osnowy piaskowej.
Spoiwa :
I wiązanie chem:
Dejmiany-otrzymywane przez sprasowanie nasion lnu stosowane do odpowiedzialnych rdzeń. Pokest-to olej lniany odpowiednio spreparowany z dodatkiem metali ciężkich. Krzemian etylu-stosuje się do mas przymodelowych w metodzie wytapianych rdzeni i metodzie szoa.
II spoiwa wiążące przez krzepnięcie :
Kalafonia- stosuje się do rdzeni o złożonym kształcie . Produkty smołowe- otrzymywane przez destylacje węgla i torfu.
III spoiwa wiążące przez odwodnienie :
Lug posiarczynowy- to produkt uboczny przy procesie celulozy z drewna stosowanym do rdzeni dużych o prostym kształcie. Dekstryna żółta –otrzymywana z skrobi stosowana do ma formierskich dla drobnych i średnich odlewów.
Materiały zabezpieczające masę przed przypaleniem i chroniące przed przepalenia się odlewu :
Pył z węgla kamiennego ,grafit koloidalny-słuzy do smarowania form metalowych przy odlewaniu stopów metali niezależnych., Czarny grafit,pył koksowy.
Mat .zabezpieczające przed przyklejeniem się masy do odlewu: pudry formierskie, mączka kwarcowa ,ropa lub nafta, olej silikonowy, wosk montana.
Mat.zwiększające podatność i przepuszczalność form i rdzeni: trociny , torf ,sznury odpowietrzające ,siarka sproszczkowana ,kwas borowy.
Masy formierskie: do odlewów staliwnych ,żeliwnych ,metali nieżelaznych;rodzj osnowy: kwarcowe ,szamotowe, magnezytowe ,chromitowe; zastosowanie:przymodelowe ,wypełnijace ,jednolite ; składu : naturalne, gliniaste, połsyntetyczne i syntetyczne ;nowe ,odświeżane ,zużyte; na wilgotno, na sucho ; masy: sypkie i ciekłe ;ręcznego formowania ,pod ciśnieniem.
Masy ze spoiwami-obejmują masy ze szkłem wodnym które są mieszaniną piasku kwarcowego z wodnym roztworem szkła rozpuszczonego: utwardzane chem.- za pomocą CO2, samoutwardzalne sypkie i ciekłe.
Sypkie masy samoutwardzalne- masa taka jest przygotowana bezpośrednio przed formowaniem a wykonane w ten sposób formy zalewa się po upływie kilku godzin.
Ciekłe m. samou.- maja ciekłą konsystencje . sporządza się je z piasku kwarcowego ,szkła wodnego krzemianu wapniowego jako utwardzacza .
Korzyści uzyskane dzięki masom :wyeliminowanie zagestnienia ,suszenia i utwardzania form dwutlenkiem węgla , zatrudnienie mniej wykształconych ludzi.
Zastosowanie :do odlewów staliwnych ,żeliwnych, do odlewów ze stopów metali nieżelaznych.
Masy cementowe- nalezą do mas samoutwardzalnych, podział:
Masy sypkie –składają się głównie z piasku kwarcowego ,ciekle- piasek kwarcowy cement portlandzki wody . Zastosowanie :wykonywanie form i rdzeni na odlewy zwykle grubościenne ze staliwa i żeliwa , do wykonywanie cienkich odlewów żeliwnych .
Masy z żywicami furfurylowymi –wykazują krótki czas utwardzania wielka wytrzymałość i niewielka gazotwórczosc .stosuje się je w gorącej rdzennicy
UKŁAD WLEWOWY- to system kanałów w formie połączonych ze sobą w kolejności, którego zadaniem jest: doprowadzeniem ciekłego metalu do wnęki formy z odpowiednia prędkością, zabezpieczenie formy przed zanieczyszczeniem ziarnem i cząstkami masy formierskiej w czasie zalewania, zasilanie odlewu ciekłym metalem podczas jego krzepnięcia, współdziałanie z innymi czynnikami w celu równomiernego krzepnięcia i studzenia systemu.
PODZIAŁ UKŁADU WLEWOWEGO: cześć doprowadzającą ciekły metal do formy- (zbiornik wlewowy- zbiornik do którego wlewa się ciekły metal z kadzi, umożliwia on wprowadzenie ciekłego metalu do form, zabezpieczenie ciągłości wlewania, zatrzymanie żużla i innych zanieczyszcz4eń mechanicznych., wlewu głównego-to pionowy kanał łączący zbiornik wlewowy z wlewem rozprowadzającym lub wlewami doprowadzającymi. Wlew rozprowadzający-belka rozprowadzająca to część układu wlewowego, której zadaniem jest zatrzymanie resztek żużla który dostał się do formy. Odżużlacz- część służąca do zatrzymania zanieczyszczeń niemetalicznych. Wlewu doprowadzającego- część przez którą metal dostaje się bezpośrednio do wnęki formy).2.Część zasilająca odlew ciekłym metalem w czasie krzepnięcia- (zasilacz zakryty-to cześć układu która zasila odlew ciekłym matalem w okresie jego krzepnięcia oraz zatrzymuje zanieczyszczenia niemetaliczne. Przelew-to cześć która służy do odprowadzenia gazów z formy i wskazuje zapełnienie formy ciekłym metalem. Nadlew- służy do zwalczania jam skurczowych przez uzupełnienie przy stygnięciu podczas krzepnięcia brakującego w odlewie metalu).
W ZALEŻNOŚCI OD KIERUNKU DOPROWADZENIA METALU DO WLEWKI WYRÓŻNIA SIĘ:
- FORMOWANIE RĘCZNE- pomimo dużego zróżnicowania wykonywania form odlewniczych piaskowych wyróżnia się cały szereg operacji niezależnie od wyboru metody formowania, do tych operacji zaliczamy: zagęszczanie, odpowietrzanie, wyjmowanie modelu z formy, wykańczanie i modelowanie formy, składanie formy i przygotowanie jej do zalania.
- FORMOWANIE W SKRZYNKACH- w dwóch skrzynkach modelu nie dzielonego: usuwanie modelu w środku skrzyni, nakurzaniu modelu pudrem modelarskim i następuje rozsiewanie go przez sito masa formierską, przymodelową masę te później uciskamy rękoma, nasypujemy 20-30mm masy formierskiej powyżej skrzynki, zagęszczamy ją płaską częścią ubijaka a nadmiar zgarniamy.
Wykonanie kanałów odpowietrzających: obracamy skrzynkę o 180st. I posypujemy piaskiem rozdziałowym. Zakładamy model wlewu głównego i nasiewamy masą przymodelową , po zagęszczeniu górnej części formy analogicznie jak dolnej, wokół wlewu głównego wycina się zbiornik wlewowy, a wokół ewentualnych nadlewów nieduże lejki, z kolei wyjmuje się model układu wlewowego z formy. Przed wyjęciem modelu ze skrzynki wykonuje się kanały wlewowe w górnej i dolnej części formy. Zabezpiecza się formę grafitem lub pyłem węglowym w przypadku odlewania na wilgotno lub czarnidłem w przypadku odlewania na sucho.
- FORMOWANIE Z OBIERANIEM- Po obróceniu dolnej części formy i wybraniu z jej powierzchni pewnej ilości masy, która uniemożliwiała wyjecie modelu z formy wygładza się te powierzchnię w wypełnia górną częścią formy, posypuje się powierzchnię pisakiem rozdziałowym i wykonuje drugą część formy.
- FORMOWANIE Z FALSZYWKA- Stosowane w produkcji małoseryjnej, Rozpoczyna się proces od sporządzania tzw. fałszywki, która ma kształt identyczny jak część formy, Fałszywkę najczęściej wykonuje się z masy formierskiej o dużej wytrzymałości z gipsu lub cementu. Na tak wykonaną fałszywkę nakłada się górną skrzynkę, zagęszcza w niej masę po czym obraca się o 180 st., zdejmuje się fałszywkę przy czym model powinien pozostać w górnej części formy. Następnie nakładamy na górną część formy skrzynkę formierską i wykonuje się dolna część formy.
- FORMOWANIE LUŹNYCH CZĘŚCI MODELU- Sposób tego formowania polega na połączeniu części luźnych modelu z korpusem modelu. Jeżeli model jest połączony z rzeczą luźną za pomocą szpilki formiarskiej to po zagęszczeniu masy do poziomu części luźnej odkopuje się szpilkę, wyjmuje ja i zagęszcza masę we wnętrzu skrzynki.
- FORMOWANIE ZA POMOCA WZORNIKÓW- wzorników obrotowych, wzorników przesuwnych.
Nazywamy do formowania brył obrotowych np. walca papierniczego, koła pasowego a przesuwne do odlewów o dużych wymiarach mających jednakową na całej długości grubość np. rury, korytka, płyty.
PODSTAWOWE STOPY ODLEWNICZE- najbardziej rozpowszechnione stopy to wieloskładnikowe stopy żelaza z węglem obejmujące staliwo i żeliwo. W Zakresie metali nieżelaznych najbardziej rozpowszechnionymi są stopy miedzi z cynkiem i cyną. Obecnie mosiądzami nazywa się wszystkie stopy cyny w których głównym dodatkiem jest Zn.
STOPY ZELAZA Z WĘGLEM- podstawą stopów żelaza z węglem jest wykres równowagi fazowej obejmujące dwa układy przesunięte względem siebie.
1) układ żelazo-grafit przedstawiający równowagę stałą miedzy żelazem a węglem krystalizującym w postaci wolnej - grafitu
2) to żelazo cemetyst- przedstawiający równowagę niestałą. W żeliwie mogą występować dwie zasadnicze fazy- roztwór stały węgla w żelazie oraz wysokowęglowa faza w układzie niestabilnym cementyt i węgliki złożone. Podstawowe stopy żelaza z węglem zawierają domieszki Si, Mn , zanieczyszczenia S , P oraz inne dodatki i chrom , miedź, molibden.
ŻELIWO- żeliwem nazywa się stop żelaza z węglem i innymi pierwiastkami krystalizującymi. Żeliwo ze względu na występowanie elektryki w stosunku do staliwa ma niższe temperatury krzepnięcia i dlatego posiada wiele lepszych właściwości . Zawartość ok. 2% węgla jest granica jego rozpuszczalności w amstemicie a dolna granicą zawartości w żeliwie. Powyżej zawartości 2% występują w strukturze Fe-C. Przeważnie na odlewy z żeliwa szarego, niestopowego stosuje się żeliwo o wartości węgla nie przekraczającej 4%. Poza węglem żeliwo zawiera domieszki i zanieczyszczenia. W zależności od składu chemicznego żeliwo dzielimy na: niestopowe i stopowe.
Niestopowe zawiera najczęściej dodatki Si, 0,4 – 3,5%, Mn 0,2-1%, P 0,05- 0,08%, S 0,02-0,15% Żeliwa stopowe mogą zawierać większe od podanych zawartości Si i Mn a ponadto Ni , Mo, Ti, Cu, i inne. Dobierając odpowiedni skład żeliwa oraz warunki wytapiania i odlewania można zmieniać własności żeliwa.
KLASYFIKACJA ZELIW- Klasyfikacja ta obejmuje żeliwo białe, utwardzone w którym cały węgiel związany jest w postaci cementu lub innych węglików. Żeliwo ciągliwe o tak dobranym składzie chemicznym krzepnie jak białe. Podczas obróbki cieplnej polegającej głównie na żarzeniu, cementyt rozkłada się tworząc grafit. Lub materiał jest częściowo odwęglowny. Żeliwo połowiczne stanowiące materiał pośredni pomiędzy żeliwem białym a szarym. Żeliwo szare- w którym powstaje podczas krzepnięcia amsemit i grafit, natomiast przemiany podczas dalszego chłodzenia mogą zachodzić albo zachodzić zgodnie z równowagą stabilna: żelazo-grafit albo metastabilną: żelazo- cementyt. W żeliwie szary należy rozróżnić nie zawartość całkowitą w postaci grafitu, w postaci wolnego cementytu i zawartość w perlicie czyli węgla związanego. Żeliwo takie jest stosowane jako wysoko wartościowe do budowy maszyn i urządzeń oraz jako zwykłe handlowe. Żeliwo w graficie sferoidalnym stanowi odmianie żeliwa szarego lecz różni się od niego kształtem podczas gdy w żeliwie szarym tworzy grafit płaski. Żeliwo stopowe w zależności od zawartości składników stopowych dzielimy na: nisko i wysoko stopowe. Żeliwo przerabiane plastycznie, które znajduje się dopiero w fazie doświadczeń. Największe znaczenie w budowie maszyn ma żeliwo szare wyższej jakości najczęściej modyfikowane.
ŻELIWO SFEROIDALNE- przyczyną znikomej ciągliwości żeliwa szarego jest postać grafitu. Cienkie płatki grafitu stanowią zarodki pęknięć, które się rozprzestrzeniają nawet przy małych odkształceniach plastycznych. Wprowadzenie do ciekłego żeliwa niewielkich ilości magnezu 0,3-0,8% Ca, a następnie modyfikowanie powoduje że grafit nie wydziela się w postaci płatów lecz sferoidalnych wydzielań. W tej postaci grafit wpływa na własności wytrzymałościowe żeliwa, korzystnie a poprzez wprowadzenie dodatków stopowych i obróbkę cieplną własności te mogą być jeszcze lepsze.
Wydzielanie grafitu sferoidalnego nie stanowią pojedynczych kształtów, lecz składają się z licznych kryształków. Własności żelaza sferoidalnego są porównywalne z własnościami staliwa. Żeliwo to znalazło zastosowanie w wykonywaniu części w silnikach diesla, budowie samochodów, traktorów.

ŻELIWO STOPOWE- żeliwem stopowym mas żeliwo zawierające inne pierwiastki oprócz Si, Mn, P, S, klasyfikuje się według zawartości pierwiastków stopowych. Przyjmuje się , że zawartość ich do 3% określa się jako żeliwo niskostopowe a powyżej 3% żeliwo wysoko stopowe. Podstawowymi pierwiastkami stopowymi są Cr, Cu, Sn, Mn, Si, Ni, Al., Ti, oraz jako modyfikatory Ca, Mg, B, wpływają wyraźnie na wytrzymałość i strukturę żeliwa, które jest żeliwem niskostopowym. W praktyce stosuje się klasyfikację według własności mechanicznych, chemicznych: żeliwo odporne na korozje, żaroodporne, odporne na ścieranie.
Normy krajowe klasyfikują żeliwo stopowe według zawartości podstawowych pierwiastków Si, Al., Cr, Mn, Ni, Żeliwo stopowe krzemowe według normy obejmuje 10 gatunków o zawartości nominalnej 4,5-18% Si.
Żeliwa średniokrzemowe obejmują 5 gatunków zawierających 4-8% Si w tym jeden gatunek z dodatkiem Cr. 3 gatunki żeliw wysoko krzemowych zawierające od 12-18% Si oraz dwa dolne o podobnych zawartościach Si z dodatkiem 4-5% M.... są metalami odpornymi na korozje.
Żeliwo stopowoaluminiowe według normy zwiera 7 gatunków tego żeliwa. Żeliwo stopowe chromowe zawiera 8 rodzajów o zawartości Cr 0,1-2,7%. Chrom poprawia własności mechaniczne, żeliwa lub też odporności na działanie umiarkowanych temperatur. Stosuje się je jako cylindry i głowice silników spalinowych. Przy zastosowaniu ponad 1% Cr następuje wzrost odporności na ścieranie. W przypadku zawartości Cr 6-18% a dalej od 18-34% stosowane są jako żeliwa żaroodporne do temp 1000 st C. Jest to materiał odporny na działanie HNO3 i innych kwasów utleniających. Żeliwo stopowe wysoko manganowe 10 gat wg. Norm. O zawartości nominalnej 7-12,5% Mn.
ZELIWO CIAGLIWE- Płatki grafitu w żeliwie szarym obniżają jego wytrzymałość Niekorzystny wpływ grafitu na własności wytrzymałościowe ma kształt i wielkość płatków, które działają jak karby i zarodki pęknięć. To ostatnie działanie grafitu eliminuje w dużym stopniu przez usuwanie części węgla albo wydzielanie go w postaci nieregularnych skupień lub gniazd. Osiąga się to przez odlewanie żeliwa o tak dobranym składzie aby krzepło w formach jako białe. Częściowe usunięcie węgla albo wydzielenie go w korzystniejszej postaci następuje podczas następnej obróbki cieplnej. Aby żeliwo mogło skrzepnąć jako białe zawartość Si i C musi być mała. Ze względu na przeróbkę cieplną rozróżnia się:
- ŻELIWO CIĄGLIWE BIAŁE- otrzymywane jest przez żarzenie odlewów z żeliwa białego w atmosferze obojętnej tak aby spowodować całkowitą grafityzację . Przełom tego żeliwa jest czarny. Staliwo ciągliwe czarne jest miękkie i ma lepsze własności niż inne jego odmiany.
- STALIWO- to stop żelaza z węglem o zawartości ok. 2% węgla. Staliwo to stal, która odlewana jest do form odlewniczych.
-STALIWO MANGANOWE- stosowane do odlewów systemów odpornych na ścieranie.
STALIWO CHROMOWE- stosuje się na odlewy silnie obciążonych części maszyn i narażonych na ścieranie.
ARMATURY- staliwa zawierające chrom, molibden, nikiel.



Ocena
Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą oceniać zawartość strony

Zaloguj się lub zarejestruj, żeby móc zagłosować.

Brak ocen. Może czas dodać swoją?