Контроль качества отливок и исправление их дефектов 1 страница

В зависимости от требований технических условий отливки из алюминиевых сплавов могут подвергаться различным видам кон- 198 троля: рентгеновскому, гамма-дефектоскопии или ультразвуко­вому для обнаружения внутренних дефектов; разметке для опре­деления размерных отклонений; люминесцентному для обнару­жения поверхностных трещин; гидро- или пневмоконтролю для оценки герметичности. Периодичность перечисленных видов кон­троля оговаривается техническими условиями или определяется отделом главного металлурга завода. Выявленные дефекты, если это допускается техническими условиями, устраняют заваркой или пропиткой.

Аргонно-дуговую сварку используют для заварки недоливов, раковин, рыхлот и трещин. Перед заваркой дефектное место раз­делывают таким образом, чтобы стенки углублений имели на­клон 30...45°. Отливки подвергают местному или общему нагреву до 300.„350 °С. Местный нагрев ведут ацетилено-кислородным пламенем, общий нагрев — в камерных печах. Заварку ведут теми же сплавами, из которых изготовлены отливки, с помощью не- плавящегося вольфрамового электрода диаметром 2...6 мм при расходе аргона 5...12 л/мин. Сила сварочного тока составляет обыч­но 25...40 А на 1 мм диаметра электрода.

Пористость в отливках устраняют пропиткой бакелитовым ла­ком, асфальтовым лаком, олифой или жидким стеклом. Пропит­ку ведут в специальных котлах под давлением 490...590 кПа с пред­варительной выдержкой отливок в разреженной атмосфере (1,3...6,5 кПа). Температуру пропитывающей жидкости поддер­живают на уровне 100 °С. После пропитки отливки подвергают сушке при 65...200 °С, в процессе которой происходит твердение пропитывающей жидкости, и повторному контролю.

 

СОСТАВ И СВОЙСТВА ПЕРВИЧНОГО МАГНИЯ

ГП решетка, имеет невысокую температуру плавления (651 °С) и небольшую плотность (1,738 г/см³ при 20 °С и -1,6 г/см³ при температуре плавления), высокое давление пара.

Тем­пература кипения магния при атмосферном давлении составляет 1107 С.

Объемная усадка при переходе из жидкого состояния в твердое равна 3,97...4,2 %.

Магний имеет меньшее, чем алюми­ний, поверхностное натяжение (560 мН/м при 680 °С), которое снижается от добавок лития, кальция, сурьмы, стронция, свинца, висмута или бора. В литом состоянии он имеет низкие прочность (80... 110 МПа) и относительное удлинение (6...8 %).

 

Чистый магний характеризуется высокой химической актив­ностью. Он легко окисляется. У образующейся оксидной плены при температуре выше 450 °С отсутствуют защитные свойства. С повышением температуры скорость окисления возрастает, а при 623 °С магний воспламеняется на воздухе. Медь, никель, олово, цинк и алюминий увеличивают скорость окисления магния при повышенных температурах; свинец, серебро, кадмий и таллий почти не оказывают влияния, а церий и лантан несколько замед­ляют скорость окисления на воздухе.

 

С азотом при температуре выше 750 “С магний взаимодей­ствует с образованием нерастворимого твердого и хрупкого нит­рида М§₃Ы₂, снижающего пластические свойства металла. С сер­нистым газом при 600...650 "С взаимодействие сопровождается образованием М§0, М§50₄ и паров серы.

 

Магний в значительно большем количестве, чем алюминий, поглощает водород. С повышением температуры и давления над расплавом растворимость водорода увеличивается (см. ниже):

Температура, "С............ 640 675 725 775

Растворимость, см¹/100 г, при давлении, кПа:

27.................. 15,6 23,8 30,6 32,1

54.................. 22,4 33,8 43,3 45,7

81.................. 27,3 41,4 53,2 56,1

101................ 30,7 46,5 60,1 63,1

Магний не взаимодействует с растворами едких щелочей, с керосином, бензином, минеральными маслами, устойчив по от­ношению к фторидам и плавиковой кислоте, но неустойчив в разбавленных минеральных кислотах. С водой магний реагирует с выделением водорода, который является причиной взрывов из- за образования гремучего газа.

Наиболее вредными примесями являются никель и железо. Они сильно снижают коррозионную стойкость магния. Ввиду малой растворимости в твердом магнии эти примеси при содержании в количестве более 0,01...0,02 % выделяются в виде мельчайших частиц интерметаллида М§₂№ и чистого железа и вызывают резкое усиление атмосферной коррозии за счет образования боль­шого числа гальванических микропор.

Медь и кремний также снижают коррозионную стойкость маг­ния, но в меньшей степени. Примеси на­трия, калия, водорода, оксидов и хлоридов оказывают отрица­тельное влияние на свойства магния; сотые доли процента каль­ция уменьшают газовую пористость отливок; действие большин­ства других примесей мало изучено.

 

Литейные сплавы

Для изготовления фасонных отливок в промышленности ис­пользуют три группы магниевых сплавов:

I группа — сплавы на основе системы М§—А1—2п (МЛЗ,

МЛ4, МЛ5, МЖ);

II группа — сплавы на основе системы М§—2п—2г (МЛ8,

МЛ 12, МЛ15);

III группа — сплавы, легированные редкоземельными

элементами (МЛ9, МЛ 10, МЛ 11, МЛ 19).

Сплавы первой группы. Сплавы системы магний—алюминий — цинк (МЛ3, МЛ4, МЛ5, МЛ6) предназначены для производства высоконагруженных отливок, работающих в атмосфере с большой влажностью. Для повышения коррозионной стойкости в сплавы вводят 0,1—0,5 % марганца, а для снижения окисляемости 0,001 — 0,002 % бериллия или 0,5—0,1 % кальция. Сплавы этой группы относят к числу высокопрочных. Основным упрочнителем в них является алюминий, растворимость которого в магнии при эв­тектической температуре составляет 17,4 %, а при нормальной температуре 2,8 %. Цинк также упрочняет магний, но менее эф­фективно, чем алюминий.

Сплавы второй группы. Сплавы системы магний—цинк—цир­коний (МЛ8, МЛ12) также относят к числу высокопрочных. Они отличаются от других групп магниевых сплавов повышенными механическими свойствами и хорошей обрабатываемостью реза­нием. Легирование их лантаном улучшает литейные свойства, несколько повышает жаропрочность и свариваемость, но снижает прочность и пластичность при нормальной температуре. Эти сплавы обладают удовлетворительными литейными свойствами, имеют измельченное цирконием зерно, способны упрочняться при термической обработке, из них можно получать отливки с одно­родными свойствами в различных по толщине сечениях.

Сплавы второй группы используют для изготовления отливок, работающих при 200—250 °С и высоких нагрузках.

Сплавы третьей группы. Сплавы системы магний — редко­земельный элемент — цирконий (МЛ10, МЛ11, МЛ19) обладают высокой жаропрочностью и хорошей коррозионной стойкостью. Они предназначены для длительной работы при 250—350 °С и кратковременной работы при 400 °С Эти сплавы имеют хоро­шие литейные свойства, высокую герметичность, малую склонность к образованию микрорыхлот и усадочных трещин, высокие и однородные механические свойства в сечениях различной тол­щины. Сплавы с редкоземельными элементами применяют для из­готовления отливок, работающих под воздействием статических и усталостных нагрузок.

Для изготовления отливок чаще других используют сплавы первой группы. Из них лучшими литейными свойствами обладают сплавы МЛ5 и МЛ6. Из них изготовляют высоконагруженные отливки, работающие в тяжелых атмосферных условиях (высокая влажность).

Плавка магниевых сплавов сопряжена с рядом трудностей. Сплавы легко окисляются и поглощают много водорода. В отли­чие от алюминиевых сплавов на поверхности расплава образуется рыхлая пленка оксида, не предохраняющая его от окисления и загорания. Окисление замедляется в атмосфере сернистого и угле­кислого газов. При ведении плавки магний и его сплавы взаимо­действуют с азотом, образуя нитриды, и интенсивно поглощают водород. Оксиды и нитриды не растворяются в металле и являются причиной ухудшения механических свойств отливок. Содержание водорода в магниевых сплавах (МЛ4, МЛ5, МЛ6) достигает 34 см³ на 100 г металла.

Легирование магния церием, лантаном, неодимом, литием или иттрием усиливает окисление. Резкое снижение окисляемости достигается введением в расплав 0,002—0,005 % бериллия. При более высоком содержании бериллия в сплавах второй группы наблюдается рост зерна и снижение технологических свойств.

Для защиты от окисления при плавке применяют флюсы, состоящие из хлористых и фтористых солей щелочных и щелочно­земельных металлов. Основой большей части флюсов является карналлит (МgС1₂-КС1). Хлористый барий вводят во флюс в ка­честве утяжелителя, способствующего лучшему отделению флюса от сплава. Фтористый кальций повышает вязкость и увеличивает рафинирующую способность флюса. Оксид магния добавляют в качестве загустителя, облегчающего образование корочки при перегреве.

На отечественных заводах широко применяют флюсы ВИ2 и ВИЗ (табл. 31). Они обладают хорошими защитными и рафини­рующими свойствами при плавке большинства магниевых спла­вов. Флюс, состоящий из хлористого и фтористого лития, исполь­зуют при выплавке магниево-литиевых сплавов. При плавке сплавов с редкоземельными металлами и иттрием используют флюсы, не содержащие хлористого магния, так как в результате обменных реакций 3МgС1₃ + 2Се 2СеС1₃ + 3Мg и 3МgС1₂ + 2Y 2YС1₃ + 3Мg имеют место значительные потери редко­земельных элементов и иттрия.

Таблица 31 Состав покровных и рафинирующих флюсов для магниевых сплавов

Флюс	Массовая доля, %
МgС12	КС1	NaCl	СаС12	ВаС12	СаF2	А1F3	Прочие	Назначение
ВИ2	38—46	32—40	—		5—8	3—5	—	<1,5 МgО; <3 Н20	Покровно-рафинирующий для плавки в стационарный печах
ВИЗ	30—40	25—35	—		—	15—20	—	7—10 Мg0; <3 Н2О	Покровно-рафинирующий для плавки в выемных тиг­лях
№ 1	—	—	—	—	—	—	—	20 LiF; 80 LiС1	Покровный для сплавов, со­держащих литий
№ 2	—	—	14—21	47—51	26—29	2—5	—	<2 Н20	Покровный для сплавов с редкоземельными метал­лами
№ 3	—	22—26	17—20	35—39	19—23	2—5	—	<2 Н20	То же
ВАМИ 1	—	—	—	—	—	3,5	23,5	40 В203; 38 Na3А1F6	Рафинирующий
ВАМИ 5	—	—	—	—	—	17,5	15,0	17 МgF2; 50 В203
ФЛ5	25—42	20—36	—	—	4—8	0,5—10	3—14	3—11 МgF2; 1,8 В203	Покровно-рафинирующий
ФЛ1								32 МgF2; 15 В203

В настоящее время разработана технология бесфлюсовой плавки. Защита расплавов от интенсивного окисления при этом осуществляется введением в печ­ную атмосферу 0,1 % шестифтористой серы (SF₆).

Магниевые сплавы плавят в ти­гельных, отражательных и индук­ционных печах промышленной ча­стоты, футерованных магнезитом. Широко используют стальные тигли. В зависимости от масштаба произ­водства и массы отливок применяют три способа плавки магниевых сплавов: в стационарных и выем­ных тиглях, дуплекс-процесс (отражательная печь и тигель или индукционная печь и тигель).

Плавку в стационарных тиг­лях используют в массовом или крупносерийном производ­стве мелких отливок. Стальной литой тигель нагревают до 500 °С и загружают в него флюс ВИ2 до 10 % массы шихты. Флюс расплавляют, а затем небольшими порциями загружают подогретые до 150 °С шихтовые материалы. После рас­плавления шихты расплав нагревают до 700—720 °С и проводят рафинирование и модифицирование. После 10—15-минутной вы­держки расплава отбирают пробы на излом, химический и спек­тральный анализы, а затем металл ручными ковшами разливают по формам. Остаток металла (20—30 % объема расплава в тигле), загрязненный оксидами и флюсом, сливают после каждой плавки и используют для приготовления подготовительных сплавов. Во время переплава сплав рафинируют флюсом.'

При изготовлении крупных отливок плавку ведут в выемных сварных стальных тиглях с перегородкой и дуплекс-процессом. При этом для рафинирования расплава используют флюс ВИЗ. После проведения всех операций рафинирования и модифициро­вания тигель извлекают из печи и транспортируют к месту за­ливки.

При плавке магниевых сплавов недопустим контакт металла, флюсов, плавильного инструмента и другого оборудования с вла­гой, так как это может вызвать воспламенение металла, выбросы из печи или миксера и ухудшение качества отливок. Обязатель­ным является выполнение инструкции по технике безопасности.

Интенсивное взаимодействие магниевых расплавов с печными газами, футеровкой и влагой сопровождается обогащением их оксидами и водородом, поэтому их всегда подвергают рафинированию.

Самый простой способ отделения неметаллических включений — отстаивание. В основе его лежит процесс седиментации. Примени­тельно к магниевым сплавам отстаивание обычно ведут при 750° С. С увеличением температуры и времени выдержки эффективность очистки возрастает. Однако этот способ малопроизводителен, в особенности в случае отделения мелких включений. Более эф­фективным способом очистки является обработка расплава флю­сами. В основе этого способа лежит процесс адсорбции включе­ний жидкими солями. Эффективность очистки определяется вели­чиной поверхности контакта металла с флюсом и возрастает по мере ухудшения смачиваемости включений металлом в среде флюса и уменьшения межфазного натяжения на границе металл— флюс.

При плавке в стационарном тигле для рафинирования ис­пользуют флюс ВИ2; при плавке в выемном тигле — более лег­кий флюс ВИЗ. Перед рафинированием расплав нагревают до 700 °С, удаляют покровный флюс и вводят в сплав 0,002 % бе­риллия или 0,5 % кальция для предохранения от загорания. Рафинирование осуществляют засыпкой на поверхность расплава порции флюса (~1 % массы расплава), расплавлением и замеши­ванием его в расплав на 2/3 высоты тигля в течение 5—6 мин. После этого скачивают использованный флюс и наносят свежий. Хлористый магний, входящий в состав флюса, смачивает неметал­лические включения, увеличивает их размеры и способствует их осаждению или всплыванию.

Более полное удаление оксидных плен может быть достигнуто пропусканием расплава через жидкие флюсы.

Наиболее высокого уровня очистки от неметаллических вклю­чений достигают фильтрованием магниевых расплавов через зер­нистые фильтры из магнезита. Опыт длительного использова­ния магнезитовых фильтров показал, что фильтрование позво­ляет почти полностью ликвидировать брак отливок по оксидным пленам и флюсовым включениям. Эффективность очистки возра­стает по мере уменьшения размера зерен фильтра и увеличения толщины фильтрующего слоя. Технологию фильтрования и рас­положение фильтров при литье магниевых сплавов принимают такими же, как и при литье алюминиевых сплавов.

Качество рафинирования оценивают отношением площади излома технологической пробы F_т.вк, занятой неметаллическими (темными) включениями, к общей F_из площади излома, т. е. коэф­фициентом пораженности излома

К_п=F_т.вк/F_из

МОДИФИЦИРОВАНИЕ

По склонности к измельчению зерна сплавы делят на легко поддающиеся модифицированию и трудно модифицируемые. В первую группу входят сплавы систем М§-2п и М§-РЗМ, а также чистый магний. Ко второй группе относят сплавы систем Мв~ Мп и М{5~А1~2п.

Основным модификатором для первой группы сплавов является цирконий, который вводят в количестве 0,3...1 %. Параметры кристаллической решетки циркония по не­которым кристаллографическим плоскостям имеют размерное со­ответствие с параметрами кристаллических решеток -твердых растворов. Кроме измельчения зерна цирконий упрочняет твер­дый раствор и повышает коррозионную стойкость сплавов.

Для измельчения зерна и повышения механических свойств магниевые сплавы, содержащие алюминий, подвергают модифицированию перегревом или введением углеродсодержащих веществ.

Для модифицирования перегревом расплав после рафиниро­вания нагревают в стальном тигле до 900 °С, выдерживают при этой температуре 15—20 мин и быстро охлаждают до температуры заливки (680—720 °С). Растворение тигля при перегреве расплава и образование при охлаждении большого числа тонкодисперсных частиц интерметаллида FеА1₃, являющихся центрами кристалли­зации, приводят к измельчению зерна сплава отливки.

Таблица 33 Режимы модифицирования углеродсодержащими веществами

Модификатор	Количе­ство, %	Размер кусков, мм	Температура, °С	Длительность замешивания,мин
Мел Мрамор Магнезит Гексахлорэтан	0,5—0,6 0,5—0,6 0,3—0,4 0,3—0,5	Порошок Крошка 10—15 Порошок	760—780 760—780 720—730 720—760	5—8 5—8 8—12 8—12

Примечание. Длительность отстаивания 15—40 мин.

Эффек­тивность модифицирования зависит от содержания в сплаве железа. При содержании железа менее 0,005 % вырастает крупное зерно; зерно среднего размера образуется при содержании железа от 0,006 до 0,02 %, а мелкое зерно при содержании железа более 0,02 %. Выдержка расплавов при температуре заливки сопро­вождается коагуляцией частиц интерметаллида FеА1₃ и огрубле­нием зерна. Процесс огрубления идет тем интенсивнее, чем больше в сплаве примесей циркония, кремния или бериллия. Резкое огрубление наблюдается при содержании 0,002 % циркония. Получить отливки с мелким зерном практически невозможно при содержании в сплаве более 0,08 % кремния или более 0,002 % бериллия. Модифицирование перегревом проходит успешно при содержании в сплаве 0,001 % железа и 0,2 % марганца.

Эффект модифицирования перегревом пропадает при длитель­ной выдержке расплава (до 1 ч) при 680—720 °С. Повторный нагрев до 900 °С вновь измельчает структуру. Перегрев модифи­цированного расплава до 1000 °С или медленное охлаждение с оптимальной температуры модифицирования приводит к огруб­лению зерна.

Недостатками этого способа являются низкая производитель­ность, повышенный угар сплава, большой расход тиглей и то­плива.

При модифицировании углеродсодержащими веществами в расплав после рафинирования вводят просушенные мел, мрамор, магнезит, гексахлорэтан или осушенные ацетилен и углекислый газ (табл. 33).

При модифицировании мелом, магнезитом, мрамором эти вещества разлагаются с выделением углекислого газа, вступаю­щего во взаимодействие с магнием:

МgС0₃Мg0+С0₂; 2Мg + С0₂ 2МgО + С.

Выделяющийся углерод взаимодействует е алюминием, обра­зуя карбид алюминия А1₄С₈. Мелкодисперсные выделения туго­плавкого карбида являются центрами кристаллизации для твер­дого раствора алюминия в магнии. Типичные структуры исходного и модифицированного сплава МЛ5 приведены на рис. 75.

При модифицировании гексахлорэтаном между расплавом и модификатором проходит химическая реакция, в результате которой выделяется атомарный углерод, необходимый для обра­зования карбида алюминия:

3Мg + С₂С1₆ 3МgС1₂ + 2С.

Модифицирование углеродсодержащими модификаторами по сравнению с модифицированием перегревом имеет ряд преиму­ществ: возможность получения мелкого зерна отливок без пере­грева расплава, сокращение расхода топлива и тиглей, снижение потерь металла на угар. Поэтому этот вид модифицирования широко применяют при производстве фасонных отливок. Не­достатком такого модифицирования является обогащение распла­вов оксидами и водородом, что влечет за собой образование микро-рыхлот и снижение механических свойств сплавов. К числу недостатков следует также отнести кратковременность сохранения эффекта модифицирования. Сильное огрубление зерна в отливках наблюдается после выдержки модифицированных расплавов в те­чение 40—60 мин при 700—720 °С. Демодифицирующее действие на сплавы системы магний—алюминий—цинк, модифицированные углеродсодержащими модификаторами, оказывают сотые доли процента циркония и перегрев расплава выше 950 °С. Модификаторы вводят в расплав е помощью «колокольчика», опуская их примерно на половину глубины тигля.

Для сплавов, не содержащих алюминия, измельчение зерна отливок достигается присадками 0,5—0,7 % циркония или 0,05— 0,15 % кальция. Для введения циркония используют лигатуру магний — цирконий (12 % циркония), шлак-лигатуру или фтор-цирконат калия. Кальций вводят в чистом виде. Качество моди­фицирования определяется по размеру макрозерна, излому и дисперсности микроструктуры. Размер макрозерна и дисперсность структурных составляющих определяется методом секущих.

Плавку дуплекс-процессом ведут в отражательных или индук­ционных печах емкостью 0,5...3 т под слоем флюса ВИ2. Затем расплав переливают в выемные тигли, где осуществляют опера­ции рафинирования и модифицирования. При плавке в индук­ционных печах на дно тигля загружают часть мелкой шихты, а затем как можно компактнее крупные куски, промежутки между которыми заполняют мелочью; сверху засыпают флюс. После рас­плавления шихты и перегрева расплав переливают в выемные тигли.

 

ПР-ВО ОТЛ

Технология производства фасонных отливок из магниевых спла­вов по многим параметрам близка к технологии производства отливок из алюминиевых сплавов: отливки получают одинаковы­ми способами литья, используют близкие по составу формовоч­ные и стержневые смеси, близкие температурные режимы, об­рубки, заварки и пропитки отливок. Вместе с тем имеется ряд

особенностей, обусловленных особенностями физико-химичес- ких свойств магниевых сплавов.

Это обусловливает воспла­менение расплава при заливке литейных форм. Для предотвра­щения этого струю металла во время литья припыливают порош­ком серы. Образующийся при горении сернистый газ замедляет окисление и предотвращает загорание.

При литье магниевых сплавов большое внимание уделяют раз­работке мер по предотвращению попадания флюсов в полость литейной формы. Высокая гигроскопичность карналлитовых флю­сов является причиной интенсивной коррозии отливок.

Магниевые сплавы в большей мере, чем алюминиевые, склон­ны к образованию трещин при затрудненной усадке, особенно в местах резких переходов сечений и в острых углах.

Обязательным условием для получения плотных отливок яв­ляется последовательное направленное затвердевание их в сторо­ну прибылей. Типовые литниковые системы для магниевых сплавов имеют такую же конструкцию, как и для алюминиевых сплавов.

Как правило, литниковые системы для литья магниевых спла­вов содержат все элементы: литниковую чашу, стояк, металло- приемник, шлакоуловитель, шлаковыпор, питатели, прибыли. Литниковые чаши, чугунные или из стержневой смеси, применя­ют при изготовлении средних или крупных отливок массой более 10 кг.

 

ЛИТЬЕ В ПФ

формовочные и стержне­вые смеси содержат в своем составе специальные присадки, пре­дотвращающие такое взаимодействие. В качестве такой добавки в состав формовочных смесей вводят присадку ВМ, состоящую из смеси 58...62 % мочевины СО(КН_г)₃; 13...17 % борной кисло­ты НВ0₃ и 15...19 % нефелинового коагулянта А1₂(50₄)₃- 18Н₂0.

Во время заливки разовых форм в присутствии влаги проис­ходит разложение мочевины и гидролиз сернокислого алюми­ния, обусловливающее понижение концентрации паров воды и образование на поверхности отливки сульфата магния. Газооб­разные и парообразные продукты гидролиза и деструкции обра­зуют газовую прослойку между расплавом и формой, заполняют полость формы и вытесняют из нее воздух, уменьшая тем самым интенсивность взаимодействия расплава с формовочной смесью и кислородом.

Борная кислота при нагревании диссоциирует. Образующий­ся борный ангидрид взаимодействует с магнием по реакции В₂0₃ + ЗМё -> ЗМ^О + 2В. Выделяющийся при этом бор внедря­ется в поверхностные слои отливок и уплотняет оксидную пле­ну.

Состав и свойства типовых стержневых смесей, применяемых при литье магниевых сплавов, приведены в табл. 45. Эти смеси также содержат защитные добавки - серу и борную кислоту.

Для удаления продуктов разложения защитных добавок, в пер­вую очередь паров аммиака, необходимо устройство местной вен­тиляции.

Заделку швов и поврежденных песчаных форм и стержней производят пастой, состоящей из 50 % формовочной смеси, 10 % прокаленного талька, 30...31 % силлиманита в порошке, 5 % водного коллоидно-графитового препарата, 2...3 % борофторис­того калия, 10 % воды, 10...15 % этилового спирта. Окраску форм и стержней осуществляют спиртовой краской, содержащей 1 % борной кислоты, 20...25 % прокаленного талька, 1...2 % связую­щего ПК104, 5 % цирконового концентрата и 64...68 % гидролиз­ного спирта.

Литье в кокиль

По сравнению с алюминиевыми сплавами магниевые сплавы имеют большую склонность к образованию усадочных трещин, меньшую плотность и пониженную жидкотекучесть. Поэтому

В настоящее время минимальная толщина стенок отливки, которую можно изготовить литьем в кокиль, составляет 3,5 мм.

При литье в кокили применяют все типы литниковых систем (см. рис. 64), однако предпочтение отдается системам с нижним и щелевым подводам металла. Вертикально-щелевые литнико­вые системы применяют при литье сложных тонкостенных отли­вок. При изготовлении отливок высотой до 200 мм со сложной конфигурацией и массивными узлами используют системы с ниж­ним подводом металла без коллектора (шлакоуловителя), а систе­мы с коллекторами применяют при изготовлении тонкостенных высоких (до 700 мм) отливок диаметром 100...600 мм. Литнико­вые системы с верхним подводом металла применяют при изго­товлении неответственных отливок небольшой высоты и массы.

Широкие интервалы кристаллизации у большинства магние­вых сплавов и малая плотность их обусловливают необходимость установки массивных прибылей для пропитки отливок и созда­ния направленного затвердевания в сторону их расположения. Расход металла на прибыли - 150...200 % от массы отливок, что на 40...50 % больше, чем при литье алюминиевых сплавов.

Для регулирования скорости охлаждения различных частей отливки широко используют теплоизоляционные краски.

 

Литье под давлением

Литьем под давлением изготавливают сложные по конфигура­ции отливки по 1...3-му классам точности преимущественно из сплавов МЛ 5 и МЛ6. Эти сплавы обладают самым высоким уров­нем литейных свойств среди магниевых сплавов. Особенностью этих сплавов является низкая энтальпия. Поэтому во избежание незаполйения полости формы заливку ведут с высокими скорос­тями впуска металла в форму при высоком удельном давлении прессования (70... 100 МПа).

Для получения отливок применяют расширяющиеся литнико­вые системы с отношением площади сечения питателя к площади входного сечения литника, равным 1,3; 1,5 или 2,0. Рекомендуется применение разветвленных внешних и внутренних литниковых систем, обеспечивающих минимальный путь до любой точки от­ливки. Ширину канала 2(см. рис. 68), по которому сплав поступает в питатель 1, принимают равной ‘/₂—‘/₃ диаметра камеры прессо­вания, а толщину его 5...6 мм для мелких отливок, 6... 12 мм для средних и 15 мм для крупных. Ширину питателя 1 принимают боль­ше ширины канала 2, толщина его равна 0,8... 1,2 мм для мелких, 1,2 мм для средних и 2,5...3 мм для крупных отливок.

Большие скорости впуска при литье магниевых сплавов по сравнению с алюминиевыми требуют лучшей вентиляции пресс- форм, что достигается увеличением числа промывников, суммар­ный объем которых может составлять ‘/, объема отливки. Про- мывники не должны сообщаться между собой. Ширина канала, соединяющего полость формы с промывником, составляет 7₂ --³/₄ длины промывника, а толщина его со стороны отливки 0,2...0,3 мм. Ширину вентиляционных канатов от промывников к наружному краю пресс-формы принимают равной ширине со­единительного канала, а толщину 0,1...0,2 мм.

Для литья используются машины с холодной и горячей каме­рами прессования. Более перспективны машины с горячей каме­рой прессования, так как они обеспечивают более высокую про­изводительность и позволяют автоматизировать процесс.