741

Изготовление форм на одной машине производят по двусторонним модельным плитам.

При машинной формовке в условиях мелкосерийного производства применяют быстросменные модельные плиты.

Безопочная формовка осуществляется в съемных опоках. На модельных плитах по разъему формы делают выступы и впадины для соединения верхней и нижней полуформ в замок с целью центрирования и предотвращения ухода металла. После соединения верхней и нижней полуформ с них снимают опоки и вместо них надевают жакеты, а перед заливкой на форму устанавливают груз.

5.4. Изготовление форм и стержней в нагреваемой оснастке

Технологические процессы изготовления форм и стержней в нагреваемой оснастке основаны на свойствах песчано-смоляных смесей быстро и необратимо отверждаться при контакте с модельной оснасткой, нагретой до температуры 150–250 ºС.

Песчано-смоляные смеси горячего отверждения бывают сухие и сырые.

Сухие смеси подразделяют на плакированные и механические.

Плакированные смеси производят холодным способом, когда в качестве связующего применяют СФП-011Л (ПК-104), которое содержит уротропин, путем добавления растворителя — этилового спирта, и горячим, если в качестве связующего используют смолы СФ011, СФ015, — путем перемешивания смеси с добавкой водного раствора уротропина при температуре 105–125 ºС.

Сухие плакированные смеси содержат 5–7 % связующего, остальное — песок. Они могут храниться без ограничения срока годности и не расслаиваются при любом способе изготовления форм и стержней.

Механические смеси готовят смешиванием песка с керосином, смолой и технологическими добавками. Их недостаток — расслаивание компонентов при пескодувном методе изготовления стержней и форм.

Сырые песчано-смоляные смеси содержат на 100 массовых частей песка: смолы — 1,40–2,35; катализатора — 0,21–0,50; стеарата кальция до 0,05; сурика железного 0,4–2,0.

Разделительные покрытия для оснастки применяют в зависимости от температуры ее нагрева: не выше 300 ºС — водные кремнийорганические эмульсии КЭ10-01 (70 %) или К760-09 (50 %); не выше 170 ºС — 4 %-й раствор каучука СКТ в бензине-растворителе.

Способы нагрева оснастки. Применяют электрический и газовый печной или встроенный в оснастку нагрев.

При печном нагреве оснастки упрощается конструкция стержневых ящиков и подмодельных плит, однако не обеспечивается равномерность прогрева стержня или формы.

Встроенный газовый или электронагрев обеспечивает стабильность температурного режима процесса отверждения стержня или формы, но усложняет конструкцию и стоимость изготовления оснастки.

Процесс изготовления оболочковых форм и стержней из сухих песчано-смоляных смесей (Сroning-процесс) состоит из следующих операций: нагрева оснастки; нанесения на ее рабочую поверхность разделительного покрытия; заполнения смесью области формообразования для обеспечения ее полного контакта со всей рабочей поверхностью оснастки; формирования оболочки путем отверждения слоя смеси, контактирующего с оснасткой требуемой толщины; удаления неотвержденной смеси из зоны ее контакта с оснасткой; съема оболочковой полуформы

смодельной оснастки или извлечения стержня из ящика.

Кнаиболее распространенным способам изготовления оболочковых форм и стержней относятся: бункерный, пескодувный — пескострельный, центробежный, который применяется для получения стержней, имеющих конфигурацию тел вращения.

Схема изготовления оболочковых полуформ методом опрокидывания бункера показана на рис. 5.13.

Рис. 5.13. Изготовление оболочковых полуформ методом опрокидывания бункера:

1 — модельная плита; 2 — модель; 3 — сухая песчаносмоляная смесь; 4 — оболочковая полуформа; 5 — бункер

Продолжительность формирования оболочковой формы толщиной 9–12 мм под слоем смеси составляет 20–60 с. Дальнейшее отверждение оболочки производят на модельной плите при встроенном нагреве или в печи, если оснастка его не имеет, при температуре 300–400º в течение 1–4 мин.

Съем оболочковой полуформы 3 с модели 2 (рис. 5.14) производят с помощью плиты толкателей 6 (рис. 5.14).

Рис. 5.14. Съем полуформы с модельной плиты: 1 — модельная плита; 4, 5 — пружины толкателей;

7 — штырь для выполнения в оболочковой полуформе центрирующего отверстия; 8 — бурт для оформления замкового затвора по

разъему полуформ при их сборке

Изготовление оболочковых стержней бункерным методом производится в разъемные стержневые ящики. После смыкания ящика на его рабочую поверхность наносят слой разделительного покрытия и путем поворота бункера смесь заполняет весь объем ящика; после формирования оболочки бункер поворачивают на 180º и неотвердевший объем смеси ссыпается в бункер; стержневой ящик разжимают и удаляют готовый стержень.

Метод получения отливок заливкой жидкого металла в оболочковые формы, изготовленные из сухих смесей, называют «способом литья в оболочковые формы».

Сущность процесса изготовления стержней и форм из сырых песчано-смоляных смесей, отверждаемых под действием тепла и катализатора (Hot-box-процесс), заключается в быстром заполнении нагретого до температуры 180–280 ºС стержневого ящика смесью на пескодувных или пескострельных машинах.

После образования твердой корки небольшой толщины, достаточной для сохранения конфигурации стержня, его удаляют из ящика. Дальнейшее отверждение смеси внутри стержня происходит вне оснастки за счет действия катализатора и тепла, аккумулированного им от ящика.

Катализатор поставляется совместно со смоляным связующим. Преимущества процесса заключаются в высокой скорости отверждения под влиянием нагрева и катализатора; возможности изготовления тонкостенных отливок из черных и цветных сплавов с гладкой поверхностью с минимальными припусками на механическую обработку; сокращении цикла производства стержней до 1–5 мин; устранении сушильных плит и драйеров; сокращении обрубных и очистных работ.

К недостаткам относятся сложная конструкция и высокая стоимость нагреваемой оснастки, поэтому большое распространение этот способ изготовления стержней и форм получил в автомобильной промышленности и отраслях с массовым характером производства.

5.5. Изготовление форм и стержней из холоднотвердеющих смесей

с неорганическими связующими

Холоднотвердеющие смеси (ХТС) — это смеси, отверждаемые в оснастке без нагрева при выдержке на воздухе (самотвердеющие) или после обработки внешним газообразным реагентом.

Процесс изготовления форм и стержней из жидких самотвердеющих смесей (ЖСС) включает операции: подготовки модельной оснастки и стержневых ящиков, приготовления жидкоподвижной смеси, заливки и самоотверждения ее в оснастке, разборки оснастки, отделки, покраски и при необходимости подсушки огнеупорного покрытия (водорастворимых красок).

В процессах изготовления форм и стержней применяют единые жидкие (наливные) смеси, особенностью каждого из них является состав и технология смесеприготовления.

Жидкие самотвердеющие смеси (ЖСС) содержат в качестве связующего — жидкое стекло, отвердителя — феррохромовый или нефеленовый шлам, разжижающей добавки — поверхностноактивные вещества (ПАВ) и добавки, улучшающие выбиваемость.

Жидкое стекло получают варкой в автоклавах силикат-глыбы под давлением 0,5–0,7 МПа. Основной характеристикой жидкого стекла является его модуль.

В литейном производстве применяют жидкое стекло с модулем 2,61–3,0.

Типовой состав ЖСС приведен в табл. 5.3.

Таблица 5.3

Составы жидких самотвердеющих смесей

		Массовая доля компонентов,
	Компонент	% в смесях
		Формовочный	Стержневой
	Песок кварцевый	57,0–66,5	94,0–96,5
	Регенерат песка	30,0–37,0	—
	Феррохромовый шлак	3,0–5,0	3,0–5,0
	Добавки для улучшения выбиваемости (древесный	0,5–1,0	0,5–1,0
	пек, пылевидный уголь)
	Жидкое стекло сверх 100%	6,0–7,0	7,5–8,5
	10 %-й раствор NaOH	0,2–0,3	0,2–0,3
	ПАВ (ДС–РАС, КЧНР и др.)	0,05–0,1	0,05–0,02

Вода вводится в состав жидкой композиции до плотности 1280–1320 кг/м3. Смесеприготовление заключается в подготовке жидкой композиции и подаче ее в лопастной смеситель после смешивания в нем песка с феррохромовым шлаком. Влажность смеси составляет 5–6 %.

Для повышения качества поверхности целесообразно применять вибрацию. Извлечение модели следует производить не ранее, чем через 30–40 мин, а заливку — после выдержки форм на воздухе не менее 4–5 ч.

Ввиду повышенной пористости форм из ЖСС их окрашивают противопригарными красками в 2–3 слоя. При окраске водными составами производят подсушку форм и стержней.

Жидкие самотвердеющие смеси с органическими связующими (ОЖСС) бывают двух типов, в зависимости от связующего: синтетические смолы или лигносульфонаты. Типовой состав жидких песчано-смоляных самотвердеющих смесей для изготовления стержней, %: кварцевый песок — 100; смола (КФ-35) — 2–3; 70 %-й раствор бензосульфокислоты (БСК) — 0,8–1; сульфанол (НР-1) — 0,10–0,15; вода — 1,5–2.

Изготовление форм из гипсовых смесей. Приготовление гипсовых формовочных смесей заключается в смешивании сухих компонентов гипса и кварцевого песка и введении их в воду. Доля воды для высокопрочного гипса составляет 35–45 %, для строительного 60–70 %.

При изготовлении форм необходимо учитывать время схватывания гипса после введения его в воду. Оно составляет 3–4 мин для высокопрочного и 6–10 мин для строительного. Время схватывания

формовочной смеси замедляют добавлением гашеной извести или борной кислоты: 1,0–1,5 % от доли гипса.

Гипсовые формы применяют для литья алюминиевых, магниевых и медных сплавов по постоянным и выплавляемым моделям.

Изготовление форм и стержней из пластичных самотвердеющих смесей (ППС). Приготовление формовочной смеси осуществляется в две стадии. Сначала готовится базовая смесь без отвердителя, включающая, %: кварцевый песок — 95,5; бентонит 3,0–3,5; молотый уголь — 2,0–3,0 и жидкое стекло — 5,0–5,5 (сверх 100 %). Эта смесь подается на участок формовки, где в лопастном смесителе перемешивается с феррохромовым шлаком (3,0–4,0 %) в течение 60–80 с, затем она подается в опоку и уплотняется встряхиванием. Верхние слои смеси доуплотняют пневмотрамбовкой.

После уплотнения смесь приобретает прочность 0,02–0,03 МПа, достаточную для извлечения модели, после чего формы окрашивают самовысыхающими или водными красками с последующей подсушкой при температуре 180–220 ºС в течение 15–20 мин.

Если вместо феррохромового шлака в качестве отвердителя применяют жидкие сложные эфиры (ацетаты этиленгликоля или глицерина, пропилен-карбонат) в количестве до 0,3 %, то содержание жидкого стекла в ПСС составляет 3 %. Недостаток смесей — их низкая живучесть. Поэтому их приготавливают в скоростных лопастных смесителях — 950 об./мин.

Уплотнение смесей производят вибрацией или ручной трамбовкой. Отверждение в оснастке составляет от 2–3 мин до 60 мин.

Смеси приобретают высокую прочность после длительной выдержки (σсж = 1,3 МПа через 1 ч; σсж = 8,5 МПа после 24 ч).

Изготовление форм из цементных пластичных смесей. Типовой состав смеси: кварцевый песок

— 20–50 %; оборотная цементная смесь — 60–70 %, портландцемент — 7–10 %; вода — 8 % и добавки (меласса, бихромат натрия). Цементные смеси применяют для изготовления крупных форм из чугуна и стали. Недостаток: медленная скорость отверждения (несколько суток). Уплотнение производят вручную пневматическими трамбовками. Преимущества процесса — экологическая чистота и хорошее качество отливок.

Изготовление форм и стержней из фосфатных смесей. Применяют железофосфатные смеси —

связующее ортофосфорная кислота в сочетании с молотой магнезитовой рудой или окалиной, крокусом, черными железными порошками, и магнийфосфатные смеси — связующее ортофосфорная кислота в сочетании с мелкодисперсными порошками металлургического магнезита, магнезитохромита, переклаза и добавками, регулирующими скорость отверждения (побочный продукт производства лимонной кислоты, поливиниловый спирт, щавелевая кислота). Преимущества процесса изготовления форм и стержней на фосфатных связующих — экологическая безопасность, хорошая выбиваемость. Смеси готовят в смесителях периодического или непрерывного действия. Уплотнение форм производят вручную трамбовками или вибрацией.

5.6. Изготовление форм и стержней из жидкостекольных смесей по СО2-процессу

В состав смеси (табл. 5.4) для изготовления форм допускается вводить до 30 % отработанной жидкостекольной смеси и до 60 % регенерата взамен кварцевого песка. Модифицирование жидкого стекла различными добавками позволяет сократить его количество в смеси до 3,0–3,5 %.

Приготовление формовочных смесей производят в лопастных или чашечных (бегунах) смесителях.

Операции изготовления форм аналогичны обычным способам формовки. Особенность СО2- процесса состоит в подготовке модельной оснастки и продувке форм углекислым газом.

Таблица 5.4

Типовые составы жидкостекольных смесей для СО2-процесса

	Массовая доля компонентов в
Компонент или свойства смеси	смесях, %
	Формовочный	Стержневой
Песок кварцевый	93–95	96–97
Формовочная глина	4,0–5,0	—

	Уголь молотый	2,0–3,0	—
	Добавки для улучшения податливости	—	3,0–4,0
	Жидкое стекло сверх 100 %	5,5–6,0	4,5–5,0
	m = 2,3…2,5; ρ = 1420 кг/м3
	10 %-й раствор NaOH сверх 100 %	0,4–0,8	0,4–0,8
	Добавки, улучшающие выбиваемость сверх	—	0,5–2,0
	100 %
	Влажность смеси	3,5–4,0	3,2–2,8
	Прочность до продувки СО2	0,025–0,04	0,12–0,15
	Прочность после продувки СО2	0,01–0,02	0,20–0,25

Из-за повышенной прилипаемости жидкостекольных смесей на модели следует наносить жидкие разделительные покрытия: раствор графита в керосине, раствор гудрона в керосине, раствор алюминиевой пудры в уайт-спирите.

Широко применяют комбинированные формы, состоящие из облицовочного слоя жидкостекольной смеси и наполнительной песчано-глинистой. После уплотнения смеси в опоке осуществляется продувка формы углекислым газом. Продувка производится после извлечения модели из формы (рис. 5.15, а, б) или до извлечения (рис. 5.15, в).

Продувку форм газом проводят под давлением 0,5–0,6 МПа, а его расход составляет 10–12 кг на 1 т отливок.

Изготовление стержней начинают с очистки и смазки стенок стержневого ящика. Стержни изготавливают объемными или пустотелыми. Уплотнение смеси производят встряхиванием, пескодувным и пескометным методами или вручную трамбовками.

Продувку стержня выполняют вручную или на специальных установках (рис. 5.16).

а)	б)

в)

Рис. 5.15. Способы продувки формы углекислым газом: 1 — баллон с углекислым газом; 2 — редуктор; 3 — шланг; 4 — сопло; 5 — облицовочная жидкостекольная смесь;

6 — наполнительная смесь; 7 — опока; 8 — ниппель; 9 — зонт; 10 — модель

Продолжительность продувки стержней устанавливается опытным путем. Стержни после изготовления нельзя хранить более суток из-за потери ими поверхностной прочности.

Для предупреждения осыпаемости стержни опрыскивают водным раствором поваренной соли плотностью 1200 кг/м3 или водным раствором жидкого стекла плотностью 1300 кг/м3. После опрыскивания перед установкой в форму их выдерживают на воздухе не менее 12 ч. Такие стержни можно хранить в течение месяца.

а)	г)

б)	а)

в)	б)		г)

в)

Рис. 5.16. Способы продувки стержней углекислым газом:

а— продувка пустотелого стержня с помощью шланга 3 и плиты 2;

б— продувка стержня углекислым газом через наконечник и наколы, по мере отверждения стержня в месте продувки наконечник переставляют

вочередные наколы; в — пустотелые стержни продувают также через стенки 4 стержневого ящика 1, не извлекая вкладыша 7; г — мелкие стержни отверждают после извлечения и установки их на плиту, на которую

опускают колпак 5 с помощью противовеса 6, а затем продувают углекислым газом

5.7. Процессы изготовления форм и стержней из холоднотвердеющих смесей с синтетическими смолами

ХТС на фурановых смолах содержат в качестве связующего карбамидофурановые или фенолфурановые смолы, а в качестве отвердителя для фенолфурановых смол (NO-bake-процесс) термическую ортофосфорную кислоту или ароматические сульфокислоты (бензолсульфокислота). Типовой состав смеси: сухой кварцевый песок и связующее 0,5–1 %. В состав смеси могут входить также различные технологические добавки.

Так как отвердители вводятся в состав смеси совместно со связующим, а их живучесть низкая (2–5 мин), то в зависимости от организации производства применяют лопастные смесители периодического действия или шнековые смесители непрерывного действия. Для изготовления мелких стержней и форм в мелкосерийном производстве применяют лопастные, а при большом расходе смеси шнековые смесители.

Смесь должна быть использована немедленно после ее приготовления.

Наиболее рациональным способом уплотнения является встряхивание или вибрация с последующим доуплотнением вручную.

Модели и выступающие части стержневого ящика изготавливают с уклонами на 30–50 % больше, чем для песчано-глинистых смесей.

Перспективными технологическими процессами являются следующие.

α–set-процесс. В нем используют в качестве связующего сильно ощелоченную фенолформальдегидную смолу (полифенолят), в качестве отвердителя — жидкие ацетаты глицерина или этиленгликоля, гамма-бутиролактон или пропиленкарбонат.

В pep-set-процессе используют двухкомпонентное связующее — бензилэфирную смолу со специальным растворителем и добавками служебного назначения (компонент 1) и полиизоциант со специальным растворителем и добавками служебного назначения (компонент 2) и отвердитель

— жидкий амин с высокой температурой кипения (не менее 250 ºС) из химического класса производных пиридина.

Вмассовом и крупносерийном производстве распространены процессы, основанные на пескострельном способе заполнения и уплотнения смеси в оснастке с последующим быстрым отверждением ее при комнатной температуре под действием продуваемого через смесь газового реагента.

Вgold-bax-amin-процессе используют двухкомпонентное связующее, состоящее из безводной бензилэфирной (фенолформальдегидной) смолы (компонент 1) и полиизоцианта (компонент 2). Оба компонента применяют в комплексе с органическими растворителями и добавками служебного назначения.

Отверждение осуществляют продувкой газофазным амином в носителе осушенного воздуха.

Вepoxy-SO2-процессе используют связующее, состоящее из эпоксидной или эпоксиакрилатной смолы и органического пероксида. Смесь отверждают продувкой SO2 в носителе (осушенный воздух).

Вβ-set-процессе в качестве связующего используют ощелаченную фенолформальдегидную смолу, а отвердителя — аэрозоль или пары метилформиата в сжатом воздухе.

Вphenoxy-СО2-процессе связующим является модифицированная ощелаченная фенолформальдегидная смола, а отвердителем — углекислый газ.

Токсичность материалов, применяемых в ХТС, требует прежде всего решения экологических вопросов, нейтрализации вредных выделений как при изготовлении форм и стержней, так и в процессе заливки. Поэтому к широкому внедрению их в производство следует относиться ответственно, с обязательным обеспечением мер безопасности и выполнением требований охраны окружающей среды.

5.8. Процессы изготовления форм без связующих материалов

Схема технологического процесса получения отливки в форме с газифицируемой моделью показана на рис. 5.17.

а)		б)	в)	г)

Рис. 5.17. Схема технологического процесса получения отливки

вформе с газифицируемой моделью:

а— отливка; б — газифицированная модель, повторяющая конфигурацию отливки с учетом усадки, изготовленная заодно с литниковой системой;

в— модель устанавливают в опоку и засыпают кварцевым песком, при этом не делают открытых прибылей и выпоров; г — в процессе заливки формы при контакте жидкого металла с моделью пенополистирол разлагается

свыделением большого количества вредных газов, которые удаляются

через песок в атмосферу цеха

Применение выжигаемых пенополистероловых моделей исключает многие операции изготовления литейной формы и позволяет получать отливки с меньшими уклонами без разъема. Процесс эффективен, однако требует специальных мер по защите рабочего места и окружающей среды от большого количества вредных выделений.

Вакуумно-пленочный процесс (V-процесс) изготовления форм и последовательность операций показаны на рис. 5.18.

К преимуществам литья в вакуумно-пленочные формы относится отсутствие связующих материалов и улучшение условий труда и экологии, однако оно имеет определенную область применения — для плоских и тонких отливок.

Схема изготовления форм V-процессом с газифицируемой моделью приведена на рис. 5.19.

а)	1	2	е)
б)		3	ж)
		4
		5

в)	з)

г)6 7 8

и)

д)

Рис. 5.18. Последовательность операций при вакуумно-пленочной формовке: а — модель 1, имеющую сквозные каналы, крепят на подмодельной плите 2, также имеющей вентиляционные сквозные отверстия, и устанавливают на вакуумной камере 3; б — спиралью 4 подогревают синтетическую пленку 5 до температуры 100–120º и укладывают на модель; в — вакуумную камеру соединяют с вакуумным насосом, пленка плотно прилипает к поверхности модели и подмодельной плиты без морщин и складок; г — устанавливают опоку 6, имеющую двойные стенки, трубопровод 7 и коллектор 8, присоединяемые к вакуумной системе; д — в опоку засыпают сухой песок

иуплотняют его вибрацией с амплитудой ~ 1 мм и частотой ~ 30 Гц;

е— снимают излишек песка, отформовывают литниковую чашу, на поверхность полуформы укладывают пленку и подключают полость опоки

квакуумной системе; ж — отключают от вакуумной системы вакуумную камеру, в результате масса песка в опоке сверху и снизу находится под атмосферным давлением, после чего снимают готовую полуформу с

подмодельной плиты; з — изготовленные полуформы собирают и заливают металлом, не отключая вакуум до конца затвердевания отливки;

и — отключение полуформ от вакуумной системы и удаление отливки

4

б

а

5

6

1 2 3

Рис. 5.19. Форма, полученная V-процессом с газифицируемой моделью: 1 — пенополистироловая модель с литниковой системой; 2 — опока с перфорированным дном, закрытым тонкой металлической сеткой;

3 — сухой формовочный песок; 4 — газопроницаемая синтетическая пленка; 5 — вакуумная камера; 6 — трубопровод, соединяющий вакуумную камеру с вакуумной системой

После укладки пленки на верх формы вакуумную камеру соединяют с вакуумной системой, затем прорезают в пленке отверстия а и б над прибылью, устанавливают литниковую чашу и заливают жидкий металл. Вакуумную камеру отключают от вакуумной системы только после затвердевания отливки.

При газифицировании модели в процессе заливки образующиеся газы удаляются из формы, тем самым улучшаются условия труда. Однако этот процесс требует решения экологических проблем утилизации продуктов деструкции моделей.

Сущность магнитной формовки, схема которой приведена на рис. 5.20, заключается в том, что в опоку 1 помещают модель 2 из пенополистирола и засыпают ее ферромагнитным песком (стальным, чугунным) 3. После формовки опоку помещают в поле электромагнита 4, под действием которого металлические дробинки намагничиваются и форма приобретает объемную прочность.

Рис. 5.20. Схема магнитной формовки

После заливки формы металлом и охлаждения отливки снимают магнитное поле и дробь легко высыпается из опоки.

Изготовление форм замораживанием без применения связующих материалов производят по схеме, показанной на рис. 5.21.

Рис. 5.21. Схема изготовления форм замораживанием

Процесс формовки осуществляют в следующей последовательности: на модельную плиту 1 через теплоизоляционные прокладки 2 устанавливают опоку 3, заполняют ее влажным песком (4– 6 % влажности) и накрывают сверху коллектором 5, который соединен посредством вентиля 6 с вакуумным насосом 7. В дне коллектора имеются венты 8, в модели и модельной плите — сквозные каналы 9. Полость подмодельной плиты вентилем 10 соединена с емкостью сжиженного газа 11.

При открытии вентиля 10 и вентиля 6 сжиженный газ поступает в полость опоки 3, испаряется, а образовавшиеся холодные пары под действием вакуума фильтруются через слой песка и замораживают форму до температуры 40–50 ºС. Изготовленные таким образом полуформы собирают и заливают.

Изготовление форм замораживанием относится к числу перспективных, экологически чистых технологических процессов.

Контрольные вопросы

1. Опишите технологический процесс ручной формовки.

2. Разновидности ручной формовки.

3. Опишите машинные способы уплотнения.

4. Классификация способов изготовления стержней.

5. Как и из чего изготавливают формы и стержни?

Глава 6. Литейные сплавы и их свойства

6.1. Химический состав и механические свойства

Сплав — это макроскопически однородная система, состоящая из двух и более компонентов, сформировавшаяся в результате расплавления шихты и затвердевания расплава.

Компоненты сплавов — это химические элементы, образующие их. Они делятся на три группы: основа сплава — металл, доля которого в сплаве наиболее велика; легирующие добавки — элементы, вводимые в основу в определенных количествах в целях управления свойствами сплава; примеси — элементы или химические соединения, попадающие в сплав из руды, основы сплава, легирующих добавок, топлива, атмосферы, огнеупоров. Примеси делят на вредные и нейтральные.

Химический состав сплава — это выраженная в процентах массовая доля каждого компонента сплава. Химический состав является показателем качества сплава. Поэтому при выплавке литейных сплавов он строго контролируется, а каждая отливка маркируется номером плавки.

Механические свойства литейных сплавов зависят от их химического состава, однако их можно регулировать скоростью затвердевания отливки в форме, модифицированием, термообработкой и другими технологическими методами. Поэтому в стандартах и технических условиях на литейные сплавы механические свойства указываются в зависимости от вида литья, модифицирования и режимов термической обработки.

Механические свойства железа, меди, алюминия и некоторых литейных сплавов на их основе приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Механические свойства основ и некоторых литейных сплавов

		Механические свойства
Основа или сплав		предел прочности σ,	МПаотносительное удлинение δ, %
Железо		200	> 40
	Медь	180–250	15–40
Алюминий		50–90	25–45
Чугун серый		200–320	—
Чугун ковкий		300–630	2–17
Чугун высокопрочный		380–1200	2–17
Сталь углеродистая		500	25
Бронзы	оловянистые	147–245	3–10
	алюминиевые	392–587	4–20
Латуни		215–686	8–20
Силумины		137–226	1–4

6.2. Теплофизические свойства металлов

Температура плавления и плотность металлов, входящих в состав литейных сплавов, приведены в табл. 6.2.