Литьё чугуна

Чугунные изделия нельзя получить никаким другим способом кроме литья. Чугун - это углеродистое железо. Кроме углерода в составе чугуна может быть марганец, сера, фосфор, кремний и другие химические добавки.

Особенности литья чугуна

Чугун бывает белый и серый. Различаются они по цвету на изломе, отсюда и произошли эти названия. Если углерод в чугуне содержится в виде цементита, то это - белый, а если в виде графита, то это - серый чугун.

Традиционно жидкий чугун отливали в землю. Такой вид литья применяется уже более пяти веков и отличается простотой и экономичностью.

Сначала в модельном цехе изготавливают модель отливки. Она имеет размер несколько больше, чем отливаемое изделие с учетом того, что металл при охлаждении сжимается. Припуск делается от 7 до 40 мм. Модель собирается из двух половинок, она разъемная. У модели могут быть разнообразные съемные части. Модели изготавливают из дерева или гипса. Также возможно применить выплавляемые модели неразборные. После использования такая модель просто разбивается.

Для того, чтобы сформировать полости разного объема в отливке применяют полые стержни. Стержни, в процессе литья, подвергаются воздействию очень высоких температур. Их изготавливают из жаропрочного материала: шамота, графита, каолина и других. Через полости в стержнях из литья выводятся ненужные газы. Полости в стержнях также позволяют проще удалять сами стержни из готового изделия.

В литейном цехе металлургического завода, в землеприготовительном отделении готовят формовочную смесь из земли с разнообразными добавками. При формовке происходит трамбовка состава, сушка, дополнительный прогрев формы.

Чугун заливается в подготовленную, прогретую форму. Форма с жидким чугуном остывает. Затем отливку освобождают от формовочной смеси, удаляют стержни.

Недостаток: последующая дорогостоящая механическая обработка изделия. Поверхность отливки получается шероховатая. Обрабатывать необходимо все поверхности детали. Этот процесс плохо поддается автоматизации. После обработки готовое изделие можно покрасить. Таким способом можно отливать очень массивные изделия (до 200 тонн). Например, в 16 веке в России именно так была отлита Царь-пушка. Эта технология литья востребована до сих пор.

Марки чугуна

• СЧ - серый (от СЧ10 до СЧ35)
• ВЧ - высокопрочный (от ВЧ 35 до ВЧ 100)
• Антифрикционный:
  • АЧС - серый чугун;
  • АЧВ - чугун высокопрочный;
  • АЧК - то же с ковкими свойствами.
• Жаропрочный чугун имеет в составе легирующие элементы: Х - хром, Г - марганец, С - кремний, Н - никель, Д - медь, Ю - алюминий, Ш - графит в составе чугуна имеет шарообразную форму. Например, ЧХ28П: в составе жаропрочного чугуна есть хром и фосфор.

Классификация по принципу литья

1. В землю (песчано-глинистые формы);
2. В кокили (в металлические формы для многократного использования). В результате этого вида литья получаются изделия с качественной поверхностью. Но изготовление форм является затратным и трудоемким и окупается при производстве большого количества одинаковых отливок;
3. По газифицируемым моделям. Это современная и перспективная технология литья, не нужно изготавливать пресс-формы. Себестоимость продукции – не высока. Такой способ позволяет изготавливать единичные изделия различных направлений: головки цилиндров автомобильных двигателей, различные патрубки;
4. ХТС (в холодно-твердеющие смеси). При таком способе литья применяют искусственные смолы. Смесь заливают в опоку и ждут, когда смола затвердеет. Литье в ХТС позволяет получить отливки с качественной поверхностью, отсутствуют засоры и газовые дефекты;
5. По выжигаемым и выплавляемым моделям. Из спецматериала выполняется копия отливаемого изделия с припусками на усадку и окончательную обработку. Для моделей из плавящихся материалов применяется: парафин, стеарин, воск. Для выжигаемых моделей используют материалы с низкой зольностью. На полученную выплавляемую или выжигаемую модель наносят до 19 слоев силикатно-керамического покрытия. После нанесения каждого слоя модель просушивают. Таким образом, получается жаростойкая оболочка, в которую затем и заливают расплавленный чугун. Если модель выплавляемая, то ее помещают в горячую ванну. Парафин плавится уже при 75 градусах и в расплавленном виде покидает оболочку. Выжигаемую модель ставят в печь, где долгое время выжигается содержимое оболочки. Для удаления сгоревших минеральных веществ применяют сжатый воздух. Таким способом отливают изделия сложной формы: колеса, решетки насосы. Применяется такой способ, если невозможна штамповка;
6. Центробежное литье - самый затратный способ литья. Чугун льют в металлическую форму, которая при этом вращается. Под действием центробежной силы он прижимается к стенкам формы. Отливки получаются высокоточные, с высокой плотностью изделия и минимальными припусками. Таким способом получают втулки, роторы электродвигателей, канализационные и водопроводные трубы, трубы для энергетического машиностроения, заготовки гильз цилиндров внутреннего сгорания, детали судовых валов, венцы червячных колес.

Применение литых чугунных изделий

Кроме деталей механизмов, станков, автомобилей чугунное литье применяется для изготовления художественных конструкций, заборов, оград, памятников и бюстов. Изготавливаются изделия на заказ. Чугун не ржавеет, хорошо выдерживает воздействие высоких температур, поэтому применяется для изготовления колосников печей, задвижек, заслонок, для изготовления котлов отопления.

Нельзя не упомянуть каслинское и кусинское литье: народный промысел на Южном Урале, художественные изделия из чугуна с трехвековой историей.

Купить литье чугуна в Москве можно в компании «Велунд Сталь». Вы можете оставить заявку на нашем сайте, почте moscow@gkws.ru или по телефону +7 (499) 455-72-95.