Сообщение литье металлов – Доклад на тему Литье металлов 8 класс физика (описание для детей)

Содержание

Доклад на тему Литье металлов 8 класс физика (описание для детей)

Литье металлов – это процесс заливки расплавленных металлов в специально подготовленные формы. С помощью литья в полые формы, можно получить заготовки очень сложной конфигурации, изготовление которых при ковке или штамповке невозможно – это корпуса автомобильных двигателей, водопроводные краны и задвижки, рабочие колеса турбин.

Для литейного производства используют железо-углеродистые сплавы, обладающие по своим физико-механическим свойствам низкой температурой плавления, высокой текучестью, устойчивостью к образованию трещин и раковин. Чем дольше горячий металлический сплав остается в жидком состоянии, тем быстрее он заполнит форму и преждевременно не затвердеет.

К таким легкоплавким и текучим материалам относятся:

черные металлы – чугуны и литейные стали;
цветные металлы — алюминий, магний, титан, бронза, латунь.

Для плавления металлов на производстве используют печи на твердом, жидком, газообразном топливе; электрические и индукционные печи.

Готовые отливки получают с помощью одно- и многоразовых форм, предназначенных для литья уникальных деталей или для серийного и массового производства:

песчано-глинистые формы – это предварительно изготовленные деревянные конструкции, состоящие из двух половинок, которые устанавливаются на формовочную смесь и заливаются горячим металлом; применяются в единичном производстве;
кокиль – это разъемные металлические формы, скрепленные между собой стержнями; используют для литья большого количества одинаковых деталей из чугуна;
литье под давлением – применяют для изготовления стальных отливок, ускоряя течение стали по кокилю с помощью сжатого воздуха или поршня;
формы из полистирола – используют для производства отливок сложных форм с большим количеством мелких деталей и отверстий.

После остывания и затвердения металла в формах, готовые отливки вынимают и очищают с помощью специальных инструментов.

Литейное производство – это сложный технологический процесс, в котором используются научные разработки в области физики, химии и материаловедения. Усовершенствование и улучшение свойств литейных сплавов оказывает непосредственное влияние на качество, точность и шероховатость получаемых отливок.

Способы литья металлов

Литье в землю. Данный метод является самым старинным. В древности металл выливали в формы, сделанные из глины и песка или в землю. Вроде ничего сверхъестественного, но непосредственно перед выливанием происходит большая подготовительная работа.

Изначально подготавливается в цехе модель для отливки, деревянная или металлическая. Модель помещается в землю или формовочную смесь. После модель вынимается и получается форма. Теперь в формы подается жидкий металл. Когда он застынет, заготовку извлекут из формы и доработают на шлиф станках.

Отливка в кокиль.

Но, сегодня используются более новые способы отливки металла. Заливка в кокиль более совершенна и имеет ряд превосходств перед отливкой в землю. Металл твердеет достаточно быстро и при помощи одного кокиля можно отлить не менее ста заготовок. Но, в кокиль можно отливать только жидкотекучие металлы. Те материалы, которые не обладают нужной текучестью, подают под давлением, но уже не в кокиль, а в пресс форму. Кокиль уже не выдержит давления, а форма изготавливается из прочной стали.

Выплавляемые модели. Кроме моделей из металла или дерева, довольно давно смогли изготовить модель из парафина или другого легкоплавкого вещества. Такой вид модели для отливки металла покрывается специальной оболочкой и потом сформовывается в опоку. Сама модель при отливке расплавится, поэтому перед отливкой ничего извлекать не нужно, при этом точность и качество отливки данным способом очень высокое.

Литье металла в оболочку. Данный способ выгоден тогда, когда будущая заготовка не должна обладать строго точными размерами. Такие формы изготавливают из песка и смолы. Изначально предварительно изготавливают две половины модели и кладут их на плиту, которая разогрета до 250 градусов. На них насыпают смесь, которая и образует форму. Потом две готовые формы соединяют и заливают в них металл.

Центробежный метод отливки. Этот способ подходит для отливки заготовок, которые имеют форму тел вращения. Например, обода, трубы, шестеренки и другие детали. Форма во время заливки в нее металла вращается, при этом металл хорошо обволакивает стенки формы. Данный способ может похвастаться хорошим качеством изделий.

Электрошлак. Данный способ является современным. Данный способ довольно хорош для тех случаев, когда сложность отливки не велика. Например, с помощью электрошлакового литья выливают коленчатые валы.

Картинка к сообщению Литье металлов

Литьё — Википедия

Ручная заливка металла в форму

Литьё — заполнение чего-либо (формы, ёмкости, полости) материалом, находящимся в жидком агрегатном состоянии.

По ГОСТ 3.1109-82: изготовление заготовки или изделия из жидкого материала заполнением им полости заданных форм и размеров с последующим затвердением.

В наиболее распространённом понимании — типовой процесс-операция получения изделий, заключающийся в заполнении специальной ёмкости (формы), формирующей поверхность или часть поверхности изготавливаемого изделия, жидким материалом (металлы и неметаллы) с дальнейшим термо-временным переходом жидкого материала в твердое агрегатное состояние и получения, в результате, твердой заготовки, близкой по конфигурации, размерам и свойствам к изделию.

Литьём называют также продукцию литейного производства, художественные изделия и изделия народных промыслов, полученные с помощью литья. Сущность процессов литья металлов и задача литейного производства. Литьём (или литейным производством) называют метод производства, при котором изготовляют фасонные заготовки деталей путём заливки расплавленного металла в заранее приготовленную литейную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки детали. После затвердевания и охлаждения металла в форме получают отливку-заготовку детали. Основной задачей литейного производства является изготовление литейных сплавов отливок, имеющих разнообразную конфигурацию с максимальным приближением их формы и размеров к форме и размерам детали (при литье невозможно получить отливку, форма и размеры которой соответствует форме и размерам детали) .

Литьё классифицируется по:

Материалу отливок:

металлическое — чёрное (из сплавов на основе железа — стали и чугуна) и цветное (из цветных и драгоценных металлов — меди, алюминия, магния, олова, висмута, свинца, серебра, золота) и сплавов на их основе.

неметаллическое — из пластических масс, полимеров, минералов, бетона, гипса, органических веществ, керамики, стекла, соли, шлака и других материалов.

Назначению отливок: производственно — техническое, бытовое, медицинское, декоративное, художественное и пр.
Точности размеров, степени шероховатости поверхности отливок, наличию и величине припуска для механической обработки: грубое, точное, прецизионное.

Специальным требованиям, предъявляемым к отливкам.
Технологии (видам, способам, методам) получения отливок: в землю, в коки́ль, по выплавляемым моделям, под давлением, электрошлаковое, по газифицируемым моделям, в формы из холоднотвердеющих смесей, выжиманием, по замораживаемым моделям, центробежное, непрерывное, вакуумное и др.

Возможны варианты одной технологии (например, литьё по выплавляемым моделям из парафино-стеариновых смесей и литьё по выплавляемым моделям из легкоплавких сплавов) и объединение различных технологий (например электрошлаковое литьё в кокиль).

Литьё в песчаные формы[править | править код]

Литьё в песчаные формы — дешёвый, самый грубый (в плане размерной точности и шероховатости поверхности отливок), но самый массовый (до 75-80 % по массе получаемых в мире отливок) вид литья. Вначале изготовляется литейная модель (ранее — деревянная, в настоящее время часто используются металлические или пластиковые модели, полученные методами быстрого прототипирования), копирующая будущую деталь. Модель, закреплённая на подмодельной плите, засыпается песком или формовочной смесью (обычно песок и связующее), заполняющей пространство между ней и двумя открытыми ящиками (опоками). Отверстия и полости в детали образуются с помощью размещённых в форме литейных песчаных стержней, копирующих форму будущего отверстия. Насыпанная в опоки смесь уплотняется встряхиванием, прессованием или же затвердевает в термическом шкафу (сушильной печи). Образовавшиеся полости заливаются расплавом металла через специальные отверстия — литники. После остывания форму разбивают и извлекают отливку. После чего отделяют литниковую систему (обычно это обрубка), удаляют облой и проводят термообработку.

Для получения отливки данным методом могут применяться различные формовочные материалы, например, песчано-глинистая смесь или песок в смеси со смолой и т. д. Для формирования формы используют опоку (металлический короб без дна и крышки). Опока имеет две полуформы, то есть состоит из двух коробов. Плоскость соприкосновения двух полуформ — поверхность разъёма. В полуформу засыпают формовочную смесь и утрамбовывают её. На поверхности разъёма делают отпечаток промодели (промодель соответствует форме отливки). Также выполняют вторую полуформу. Соединяют две полуформы по поверхности разъёма и производят заливку металла.

Новым направлением технологии литья в песчаные формы является применение вакуумируемых форм из сухого песка без связующего.

Литьё в вакуумно-пленочные формы[править | править код]

Технология литья в вакуумно-пленочные формы (ВПФ) представляет собой процесс формообразования за счёт кварцевого песка без связующих смесей. Песчаная форма держится за счёт силы вакуума создаваемого внутри формы. Используемые в процессе модели отливок изготавливаются из дерева или пластика и имеют высокий эксплуатационный срок, так как в процессе изготовления форм модель покрыта плёнкой и не соприкасается с песком, что исключает её износ.

Создание формы для заливки происходит в 4 этапа:

1) модель будущего изделия обтягивается полиэтиленовой плёнкой и покрывается антипригарной краской;

2) на модель устанавливается опока, в опоку засыпается песок, производится виброуплотнение формы;

3) опока сверху накрывается полиэтиленовой плёнкой, и производится вакуумирование формы;

4) опока отделяется от модели.

Заливка формы металлом происходит так же как и при литье в песчаные формы. Выбросы и запахи, присутствующие при сгорании материалов формы от контакта с жидким металлом, засасываются вакуумной системой, не выделяясь в атмосферу, что говорит об экологичности процесса.

Метод вакуумно-пленочной формовки относят к точным видам литья, позволяющим изготавливать отливки с малой толщиной стенки. Этот метод применяют при изготовлении стальных, чугунных, алюминиевых и магниевых отливок. Преимуществом метода является высокое качество формовки, поверхность отливки гладкая и чистая, не требующая дополнительной механической обработки, что существенно снижает себестоимость изделий.

Литьё в кокиль[править | править код]

Литьё металлов в кокиль — более качественный способ. Изготавливается кокиль — разборная форма (чаще всего металлическая), в которую производится литьё. После застывания и охлаждения, кокиль раскрывается и из него извлекается изделие. Затем кокиль можно повторно использовать для отливки такой же детали. В отличие от других способов литья в металлические формы (литьё под давлением, центробежное литьё и др.), при литье в кокиль заполнение формы жидким сплавом и его затвердевание происходят без какого-либо внешнего воздействия на жидкий металл, а лишь под действием силы тяжести.

Основные операции и процессы: очистка кокиля от старой облицовки, прогрев его до 200—300 °C, покрытие рабочей полости новым слоем облицовки, простановка стержней, закрывание частей кокиля, заливка металла, охлаждение и удаление полученной отливки. Процесс кристаллизации сплава при литье в кокиль ускоряется, что способствует получению отливок с плотным и мелкозернистым строением, а следовательно, с хорошей герметичностью и высокими физико-механическими свойствами. Однако отливки из чугуна из-за образующихся на поверхности карбидов требуют последующего отжига. При многократном использовании кокиль коробится и размеры отливок в направлениях, перпендикулярных плоскости разъёма, увеличиваются.

В кокилях получают отливки из чугуна, стали, алюминиевых, магниевых и др. сплавов. Особенно эффективно применение кокильного литья при изготовлении отливок из алюминиевых и магниевых сплавов. Эти сплавы имеют относительно невысокую температуру плавления, поэтому один кокиль можно использовать до 10000 раз (с простановкой металлических стержней). До 45 % всех отливок из этих сплавов получают в кокилях. При литье в кокиль расширяется диапазон скоростей охлаждения сплавов и образования различных структур. Сталь имеет относительно высокую температуру плавления, стойкость кокилей при получении стальных отливок резко снижается, большинство поверхностей образуют стержни, поэтому метод кокильного литья для стали находит меньшее применение, чем для цветных сплавов. Данный метод широко применяется при серийном и крупносерийном производстве.

Литьё под давлением[править | править код]

ЛПД занимает одно из ведущих мест в литейном производстве. Производство отливок из алюминиевых сплавов в различных странах составляет 30—50 % общего выпуска (по массе) продукции ЛПД. Следующую по количеству и разнообразию номенклатуры группу отливок представляют отливки из цинковых сплавов. Магниевые сплавы для литья под давлением применяют реже, что объясняется их склонностью к образованию горячих трещин и более сложными технологическими условиями изготовления отливок. Получение отливок из медных сплавов ограничено низкой стойкостью пресс-форм.

Номенклатура выпускаемых отечественной промышленностью отливок очень разнообразна. Этим способом изготавливают литые заготовки самой различной конфигурации массой от нескольких граммов до нескольких десятков килограммов. Выделяются следующие положительные стороны процесса ЛПД:

Высокая производительность и автоматизация производства, наряду с низкой трудоёмкостью на изготовление одной отливки, делает процесс ЛПД наиболее оптимальным в условиях массового и крупносерийного производств.
Минимальные припуски на мехобработку или не требующие оной, минимальная шероховатость необрабатываемых поверхностей и точность размеров, позволяющая добиваться допусков до ±0,075 мм на сторону.
Чёткость получаемого рельефа, позволяющая получать отливки с минимальной толщиной стенки до 0,6 мм, а также литые резьбовые профили.
Чистота поверхности на необрабатываемых поверхностях, позволяет придать отливке товарный эстетический вид.

Также выделяют следующие негативное влияние особенностей ЛПД, приводящие к потере герметичности отливок и невозможности их дальнейшей термообработки:

Воздушная пористость, причиной образования которой являются воздух и газы от выгорающей смазки, захваченные потоком металла при заполнении формы. Что вызвано неоптимальными режимами заполнения, а также низкой газопроницаемостью формы.
Усадочные пороки, проявляющиеся из-за высокой теплопроводности форм наряду с затруднёнными условиями питания в процессе затвердевания.
Неметаллические и газовые включения, появляющиеся из-за нетщательной очистки сплава в раздаточной печи, а также выделяющиеся из твёрдого раствора.

Задавшись целью получения отливки заданной конфигурации, необходимо чётко определить её назначение: будут ли к ней предъявляться высокие требования по прочности, герметичности или же её использование ограничится декоративной областью. От правильного сочетания технологических режимов ЛПД, зависит качество изделий, а также затраты на их производство. Соблюдение условий технологичности литых деталей, подразумевает такое их конструктивное оформление, которое, не снижая основных требований к конструкции, способствует получению заданных физико-механических свойств, размерной точности и шероховатости поверхности при минимальной трудоёмкости изготовления и ограниченном использовании дефицитных материалов. Всегда необходимо учитывать, что качество отливок, получаемых ЛПД, зависит от большого числа переменных технологических факторов, связь между которыми установить чрезвычайно сложно из-за быстроты заполнения формы.

Основные параметры, влияющие на процесс заполнения и формирования отливки, следующие:

давление на металл во время заполнения и подпрессовки;
скорость прессования;
конструкция литниково-вентиляционной системы;
температура заливаемого сплава и формы;
режимы смазки и вакуумирования.

Сочетанием и варьированием этих основных параметров, добиваются снижения негативных влияний особенностей процесса ЛПД. Исторически выделяются следующие традиционные конструкторско-технологические решения по снижению брака:

регулирование температуры заливаемого сплава и формы;
повышение давление на металл во время заполнения и подпрессовки;
рафинирование и очистка сплава;
вакуумирование;
конструирование литниково-вентиляционной системы;

Также, существует ряд нетрадиционных решений, направленных на устранение негативного влияние особенностей ЛПД:

заполнение формы и камеры активными газами;
использование двойного хода запирающего механизма;
использование двойного поршня особой конструкции;
установка заменяемой диафрагмы;
проточка для отвода воздуха в камере прессования;

Литьё по выплавляемым моделям[править | править код]

Ещё один способ литья — по выплавляемой модели — известен с глубокой древности. Он применяется для изготовления деталей высокой точности и сложной конфигурации, невыполнимых другими методами литья (например, лопатки турбин и т. п.)

Из легкоплавкого материала: парафин, стеарин и др., (в простейшем случае — из воска) путём его запрессовки в пресс-форму изготавливается точная модель изделия и литниковая система.

Затем модель окунается в жидкую суспензию пылевидного огнеупорного наполнителя в связующем. На модельный блок (модель и ЛПС) наносят суспензию и производят обсыпку, так наносят от 6 до 10 слоёв, с сушкой каждого слоя. С каждым последующим слоем фракция зерна обсыпки меняются для формирования плотной поверхности оболочковой формы. Из сформировавшейся оболочки выплавляют модельный состав. После сушки и вытопки блок прокаливают при температуре примерно 1000 °C для удаления из оболочковой формы веществ способных к газообразованию.

Затем оболочки поступают на заливку. Перед заливкой блоки нагревают в печах до 1000 °C. Нагретый блок устанавливают в печь, и разогретый металл заливают в оболочку. Залитый блок охлаждают в термостате или на воздухе. Когда блок полностью охладится его отправляют на выбивку. Ударами молота по литниковой чаше производится отбивка керамики, далее отрезка ЛПС. Таким образом получаем отливку.

Преимущества этого способа: возможность изготовления деталей из сплавов, не поддающихся механической обработке; получение отливок с точностью размеров до 11 — 13 квалитета и шероховатостью поверхности Ra 2,5—1,25 мкм, что в ряде случаев устраняет обработку резанием; возможность получения узлов машин, которые при обычных способах литья пришлось бы собирать из отдельных деталей. Литьё по выплавляемым моделям используют в условиях единичного (опытного), серийного и массового производства.

В силу большого расхода металла и дороговизны процесса, литьё по выплавляемым моделям применяют только для ответственных деталей.

Литьё по газифицируемым моделям[править | править код]

Литьё по газифицируемым моделям (ЛГМ) из пенопласта по качеству фасонных отливок, экономичности, экологичности и высокой культуре производства наиболее выгодно. Мировая практика свидетельствует о постоянном росте производства отливок этим способом, которое в 2007 году превысило 1,5 млн т/год, особенно популярна она в США и Китае (в одной КНР работает более 1,5 тыс. таких участков), где всё больше льют отливок без ограничений по форме и размерам. В песчаной форме модель из пенопласта при заливке замещается расплавленным металлом, так получается высокоточная отливка. Чаще всего форма из сухого песка вакуумируется на уровне 50 кПа, но также применяют формовку в наливные и легкоуплотняемые песчаные смеси со связующим. Область применения — отливки массой 0,1—2000 кг и более, тенденция расширения применения в серийном и массовом производстве отливок с габаритными размерами 40—1000 мм, в частности, в двигателестроении для литья блоков и головок блоков цилиндров и др.

На 1 тонну годного литья расходуется 4 вида модельно-формовочных (неметаллических) материалов:

кварцевого песка — 50 кг,
противопригарного покрытия — 25 кг,
пенополистирола — 6 кг,
плёнки полиэтиленовой — 10 кв.м.

Отсутствие традиционных форм и стержней исключает применение формовочных и стержневых смесей, формовка состоит из засыпки модели песком с повторным его использованием на 95-97 %.

Центробежное литьё[править | править код]

Центробежный метод литья (центробежное литьё) используется при получении отливок, имеющих форму тел вращения. Подобные отливки отливаются из чугуна, стали, бронзы и алюминия. При этом расплав заливают в металлическую форму, вращающуюся со скоростью 3000 об/мин.

Под действием центробежной силы расплав распределяется по внутренней поверхности формы и, кристаллизуясь, образует отливку. Центробежным способом можно получить двухслойные заготовки, что достигается поочерёдной заливкой в форму различных сплавов. Кристаллизация расплава в металлической форме под действием центробежной силы обеспечивает получение плотных отливок.

При этом, как правило, в отливках не бывает газовых раковин и шлаковых включений. Особыми преимуществами центробежного литья является получение внутренних полостей без применения стержней и большая экономия сплава в виду отсутствия литниковой системы. Выход годных отливок повышается до 95 %.

Широким спросом пользуются отливки втулок, гильз и других заготовок, имеющих форму тела вращения, произведённые с помощью метода центробежного литья.

Центробежное литьё — это способ получения отливок в металлических формах. При центробежном литье расплавленный металл, подвергаясь действию центробежных сил, отбрасывается к стенкам формы и затвердевает. Таким образом получается отливка. Этот способ литья широко используется в промышленности, особенно для получения пустотелых отливок (со свободной поверхностью).

Технология центробежного литья обеспечивает целый ряд преимуществ, зачастую недостижимых при других способах, к примеру:

Высокая износостойкость.
Высокая плотность металла.
Отсутствие раковин.
В продукции центробежного литья отсутствуют неметаллические включения и шлак.

Центробежным литьём получают литые заготовки, имеющие форму тел вращения:

втулки;
венцы червячных колёс;
барабаны для бумагоделательных машин;
роторы электродвигателей.

Наибольшее применение центробежное литьё находит при изготовлении втулок из медных сплавов, преимущественно оловянных бронз.

По сравнению с литьём в неподвижные формы центробежное литьё имеет ряд преимуществ: повышаются заполняемость форм, плотность и механические свойства отливок, выход годного. Однако для его организации необходимо специальное оборудование; недостатки, присущие этому способу литья: неточность размеров свободных поверхностей отливок, повышенная склонность к ликвации компонентов сплава, повышенные требования к прочности литейных форм.

Литьё в оболочковые формы[править | править код]

Литьё в оболочковые формы — способ получения фасонных отливок из металлических сплавов в формах, состоящих из смеси песчаных зёрен (обычно кварцевых) и синтетического порошка (обычно фенолоформальдегидной смолы и пульвер-бакелита). Предпочтительно применение плакированных песчаных зёрен (покрытых слоем синтетической смолы).

Оболочковую форму получают одним из двух методов. Смесь насыпают на металлическую модель, нагретую до 300 °C, выдерживают в течение нескольких десятков секунд до образования тонкого упрочнённого слоя, избыток смеси удаляют. При использовании плакированной смеси её вдувают в зазор между нагретой моделью и наружной контурной плитой. В обоих случаях необходимо доупрочнение оболочки в печи (при температуре до 600—700 °C) на модели. Полученные оболочковые полуформы скрепляют, и в них заливают жидкий сплав. Во избежание деформации форм под действием заливаемого сплава перед заливкой их помещают в металлический кожух, а пространство между его стенками и формой заполняют металлической дробью, наличие которой воздействует также на температурный режим охлаждающейся отливки.

Этим способом изготавливают различные отливки массой до 25 кг. Преимуществами способа являются значительные повышение производительности по сравнению с изготовлением отливок литьём в песчаные формы, управление тепловым режимом охлаждения отливки и возможность механизировать процесс.

ru.wikipedia.org

литье под давлением, сплавов в формы, технология

Человечество используем металлы и их сплавы несколько тысячелетий. Сначала металлы находили в виде самородков и россыпей, позже доисторические племена научились перерабатывать металлосодержащие руды. Проверенным способом получения изделий из металлов было литье в земляные формы.

Литье в песчаные формы

Отливали наконечники для стрел и мечи, сельскохозяйственные орудия и инструменты, утварь и украшения. За прошедшие с тех пор тысячелетия человек изобрел множество новых приемов обработки материалов и методов литья, включая литье под давлением, газифицируемые формы и порошковую металлургию. Старинный способ также сохранился, но используется в основном в скульптурных мастерских и художественных промыслах.

Особенности литья металлов

По сравнению с другими материалами, такими, например, как воск или гипс, литье металлов отличается некоторыми особенностями. Первая из них — высокая температура перехода из твердое в жидкое состояние. Воск, гипс и цемент затвердевают при комнатной температуре. Температура плавления металлов гораздо выше — от 231 °C у олова до 1531 °C у железа. Перед тем, как приступить к литью металла, его необходимо расплавить. И если олово можно расплавить в глиняной плошке на простом костре из подобранных рядом сучьев, то для плавления меди, не говоря уже о железе, понадобится специально оборудованная печь и подготовленное топливо.

Олово и свинец — самые мягкие и легкоплавкие металлы — можно отливать даже в деревянные матрицы.

Для литья более тугоплавких металлов потребуются формы из смеси песка и глины. Некоторые металлы, как, например, титан, требуют для литья металлические формы.

После заливки изделию требуется остыть. Многоразовые матрицы разбирают, одноразовые формы разрушают, и отливка готова к дальнейшей механической обработке или к использованию.

Металлы для заливки

Черные металлы

В металлургической промышленности различают цветные и черные металлы. К черным относятся железо, марганец, хром и сплавы на их основе. Сюда входят все стали, чугуны и ферросплавы. Черные металлы дают более 90% мирового потребления металлических сплавов. Из стали производят корпуса и детали транспортных средств от самоката до супертанкера, строительные конструкции, бытовую технику, станки и другое промышленной оборудование.

Чугун

Чугун — отличный металл для литья крупных прочных и долговечных конструкций, не подверженных напряжениям изгиба или скручивания.

Цветные металлы, в свою очередь, в зависимости от физических свойств, и прежде всего, удельного веса, делятся на две большие группы

Легкие цветные металлы

В эту группу входят алюминий, титан, магний. Эти металлы встречаются реже, чем железо, и стоят дороже. Их применяют в тех отраслях, где нужно снизить вес изделия — аэрокосмическая промышленность, производство высокотехнологичных вооружений, производство вычислительной и телекоммуникационной техники, смартфонов и малых бытовых приборов.

Титан

Титан благодаря своему отличному взаимодействию с тканями человеческого организма широко применяется для протезирования костей суставов и зубов.

Тяжелые цветные металлы

Сюда относятся медь, олово, свинец, цинк и никель. Их применяют в химической промышленности, производстве электроматериалов, в электронике, на транспорте – везде, где требуются достаточно прочные, упругие и коррозионно-стойкие сплавы.

Благородные металлы

В эту группу входят золото, серебро, платина, а также более редкие рутений, родий, палладий, осмий, иридий.

Первые три известны человеку с доисторических времен. Они редко (относительно меди и железа) встречались в природе и поэтому служили платежным средством, материалом для ценных украшений и ритуальных предметов.

Золото и платина

С развитием цивилизации золото и платина сохранили свою роль средства накопления богатств, однако стали весьма широко использоваться в промышленности и медицине из-за своих уникальных физико-химических свойств.

Методы литья металлов

Основные методы литья металлов следующие:

Традиционный метод

Металл поступает в форму под действием силы тяжести. Применяются песчано-глиняные или металлические матрицы. Недостаток метода — высокая трудоемкость изготовления форм и других операций, тяжелые условия труда и низкая экологичность

Литье под низким давлением

Суть метода заключается в том, что тигель с металлом и матрицы для отливок располагаются в герметичной камере. Металлопровод, сделанный из титанового сплава, опускается из формы в расплавленный металл. В это время в камеру подают низкое избыточное давление воздуха или инертного газа. Металл попадает в матрицу под давлением, скорость потока весьма высока и при этом регулируется. Форма заполняется полностью и равномерно.

Метод позволяет получать высококачественные отливки, в том числе особо тонкостенные. Качество поверхности также превосходит отливки, получаемые традиционным методом. Литейные газы удаляются через отводящий трубопровод в систему очистки, откуда попадают в атмосферу. Метод отличается высокой автоматизацией операций, улучшенными условиями труда персонала и высокой экологичностью. К тому же при таком литье и материалы, и расход энергии существенно экономятся.

Литье под высоким давлением

Метод применяется как в черной, так и в цветной металлургии и позволяет получать наиболее точные и однородные отливки. Металл под высоким напором поступает в матрицу со скоростью до 120 м/с и мгновенно заполняет ее.

Деталям, полученным таким методом, практически не требуется финишная механическая обработка. Таким методом можно отливать детали практически любой конфигурации, с тонкими стенками, с готовыми отверстиями и даже с готовой резьбой.

Инжекционное литье

Инжекционный метод от обычного литья под давлением тем, что металл попадает в матрицу в виде порошка, смешанного со связующим веществом. Формы делают из высокопрочных сталей.

Высокая текучесть смеси позволяет заполнить мельчайшие детали рельефа форм самой сложной конфигурации, включающих внутренние полости. Достоинством этого метода является высокая точность поверхности, делающая ненужной дополнительную механическую обработку или сводящую ее к минимуму. Другим преимуществом является высочайшая физико-химическая однородность отливки.

Существуют и другие методы литья деталей, имеющие нишевое применение.

Основные способы литья металлов

Литье в землю

Традиционный способ. Изготавливается простая или составная модель из дерева или других модельных материалов, потом по модели делается матрица из песчано-глиняной смеси. Подробнее об этом способе читайте в соответствующей статье.

Технология литья в землю

Модель извлекают из формы, части ее собирают вместе, создают литниковую систему. Форму накалывают тонкими острыми иглами, чтобы обеспечить газоотведение. Производят отливку, ждут ее остывания,

Литье в металлические формы

Разъемную форму, называемую кокилем, изготавливают из металлических деталей. Части матрицы получают путем отливки или, если требуется обеспечить высокое качество поверхности и точность размеров, путем фрезерования. Формы смазывают антипригарными составами и производят заливку.

Литье в металлические формы

После остывания кокили разбирают, извлекают отливки, очищают. Металлическая матрица выдерживает до 300 рабочих циклов.

Литье по газифицируемым моделям

Модель выполняется не из дерева или воска, а из легкоплавкого и газифицируемого материала, преимущественно полистирола. Модель остается в форме и испаряется при заливке металла.

Литье по газифицируемым моделям

Преимущества способа:

модель не требуется извлекать из матрицы;
можно изготовлять модели сколь угодно сложных отливок, не нужны сложные и составные формы;
существенно снижена трудоемкость моделирования и формования.

Литье по газифицируемым моделям приобретает большую популярность на современных металлургических производствах.

Формы для литья

Самый древний вид форм — это формы из песчано-глиняной формовочной смеси, или «земли». Исторически центры металлургии возникали рядом с местами залегания уже готовых по своему составу для литья песков, например, рядом с всемирно известным Каслинским чугунным заводом. Смеси делятся на обмазочные и наполнительные.

формы из песчано-глиняной формовочной смеси

Для построения любой матрицы требуется модель — макет будущего изделия в натуральную величину, но несколько больших размеров — на величину литейной усадки.

Модель помешают по центру опалубки, или опоки, и наносят на нее слой обмазочной смеси — термостойкой и пластичной. Потом начинают послойно, тщательно трамбуя каждый слой, заполнять опоку наполнительной смесью. Требования к наполнительным смесям намного ниже, чем к обмазочным — они должны выдерживать давление залитого металла, сохраняя конфигурацию отливки, и обеспечивать выход плавильных газов. После модель извлекают из формы и на ее место заливают расплав.

Для отливок сложной конфигурации, имеющих замысловатые детали и внутренние полости, применяют составные модели и формы из нескольких частей.

Металлические формы

Литье также осуществляется и в металлические формы. Их применяют при больших тиражах отливаемых деталей, в тех случаях, когда требуется высокая точность размеров и низкая шероховатость поверхности отливки, а также для некоторых металлов, активных в нагретом состоянии. Температура плавления материала формы должна быть существенно выше, чем температура отливаемого расплава.

Область применения

Различные способы литья имеют свои преимущественные сферы применения.

Так, литье в песчаные формы применяется при единичных отливках или малых сериях. Проверенный тысячелетиями способ понемногу уходит с промышленных предприятий, но продолжает использоваться на художественных промыслах и в скульптурных мастерских.

Литье в металлические формы применяется в случаях, когда требуется

большие тиражи отливок;
высокая точность размеров;
высокое качество поверхности.

Также литье в металл популярно в ювелирной промышленности и в производстве металлических украшений.

Литье под давлением все шире используется предприятиями, сфокусированными на качестве своих изделий, следящими за экологией, охраной труда и эффективным расходованием материальных и энергетических ресурсов.

Литье по газифицируемым моделям применяется в тех случаях, когда планируются большие тиражи отливок, требуется высокая точность и экономия трудоемкости.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Литье металлов — доклад сообщение

Человек за всё время своего развития смог освоить огромное количество различных видов деятельности, которые, так или иначе, приносили пользу обществу. Каждый раз, поколение за поколением, в человечество приносился новый вид деятельности, который помогал человеку продвинуться ещё на одну ступень технологического развития вперёд, и, конечно же, самым важным навыком которому научился человек – обработка металла. Обработка металла – стала для человека настоящим отправным пунктом в тот мир, в котором он является главной ступенью эволюции, и никакой другой вид, даже несмотря на своё физическое превосходство, не мог бы сбить человека оттуда.

С помощью обработки металлов человечество открыло себе путь в мир действительно высоких технологий, ну или хотя бы задатков для высоких технологий. Освоив обработку металла, человечество смогло продвинуться настолько далеко вперёд, что теперь могло не опасаться нападений со стороны других видов, так как у них появилось достаточно мощное оружие, чтобы они могли защищаться. Таким образом, способность к обработке металлов стала для человека одним из самых важнейших навыков во время его развития как вида. Вообще, видов обработки металла существует несколько, и каждый из них характеризовал эпоху, в которой он использовался. Изначально люди применяли грубую физическую силу, которой для их времени было достаточно, однако качество металла было совершенно плохое, даже худшее, чем изначально. И огромным прорывом для человека стало изобретения литья и литейного производства.

Литейное производство самый лучший способ обработки металла, так как именно при этом способе качество металла не страдает, и изначальный объём при этом не теряется. Литьё было создано человеком для создания сплавов металлов, однако позже его решили использовать и как основной способ обработки металла в виду его эффективности. После данный способ хоть и претерпевал множество различных изменений и модификаций, однако всё таки дошёл до наших дней в том неизменном виде, в котором он задумывался изначально. А изначально литье было предназначено для создания сплавов, и последующего их укрепления с помощью прессования. С помощью создания сплавов создавались металлы, которые были соответственно комбинацией из нескольких металлов, соединённых вместе. Такие металлы хоть и получались немного более хрупкими, чем были по отдельности, однако это позволяло раскрыть ранее неизвестные свойства металла, и его свойства в купе с другими, более простыми металлами. Так или иначе, литье стало важнейшим моментом в развитии всей отрасли металлургии.

Литье металлов

Интересные ответы

Жизнь и творчество Кондратия Рылеева
Кондратий Федорович Рылеев (1795-1826 гг.) является одним из известных русских поэтов, примкнувших к восстанию декабристов.
Пчелы — сообщение-доклад (2, 3, 5, 7 класс)
Пчелы это насекомые, которые способны летать, и являются сходными по строению с осами и муравьями. Есть наука, изучающая пчел, и она называется апиология. В нашем мире существует более 20 видов пчел
Сообщение о Емельяне Пугачеве (доклад)
Емельян Иванович Пугачев — один из самых неординарных личностей в российской истории. До современных времен биография его еще до конца историками не изучена.
Шляпочные грибы — доклад сообщение (3, 5, 6 класс)
Грибы бывают разные по форме и строению. Необычна форма гриба без шляпки. К таким относятся дождевики, бараны, трюфели. Но чаше всего в лесах растут обычные, привычные нам шляпочные грибы. Их гораздо больше, чем не шляпочных.
Река Миссисипи — сообщение доклад
Миссисипи — это одна из самых известных рек в мире, и по множеству интересных причин. Название «Миссисипи» переводится с индейского языка как «великая река».

sochinite.ru

Доклад по физике литье металлов Доклад по физике в 8 классе «Литье металлов».

В этом случае исследуют трещины, их образцы, приготовленные из массивных образцов и прозрачных для электронов. Неметаллические включения неблагоприятно оказываются на физико-химических свойствах,. Металлы благодаря своим свойствам пользуются спросом в промышленности. Низкая температура плавления делает такие сплавы очень технологичными и помогает обеспечить отличные характеристики изделий. Разрушение металла под действие повторный или знакопеременных напряжений называют усталостью металла. Основы литейного производства.

Наилучшим образом соблюдаются эти условия при возможно меньшей толщине стенки. При направленном затвердевании кристаллизация отливки происходит последовательно в направлении противоположном вектору отвода тепла и источнику питания жидким сплавом.

При направленном затвердевании отливка получается наиболее плотной, без концентрированных раковин, которые выводятся в прибыль. Поглощение газов в значительной мере зависит от вида и свойств газа, природы растворителя, температуры и давления. Если воде с повышением температуры растворимость газов уменьшается, то в жидких металлах и сплавах растворимость газов может увеличиваться с увеличением температуры. Для уменьшения объема растворенных газов, газовых раковин и пористости применяют следующие доклад по физике литье металлов.

Склонность к образованию неметаллических включений. В затвердевшем сплаве окислы, нитриды, более тугоплавкие соединения и др. Неметаллические включения неблагоприятно оказываются на физико-химических свойствах. При охлаждении сплава в форме вследствие неодинаковой удельной массы, неодинаковой температуры кристаллизации составляющих сплава в отдельных участках возникает химическая неоднородность — ликвация.

Ликвация зависит от скорости охлаждения большая скорость охлаждения способствует получению более однородного по химическому составу отливки, к получению отливки с лучшими механическими свойствами.

Реферат по кожи этом структура и свойства чугунов различны:. В половинчатом чугуне находятся одновременно графит и свободный цементит. Получающиеся при кристаллизации доклад по физике литье металлов можно существенно изменить последующей термообработкой.

Чугун широко применяют благодаря хорошим технологическим свойствам хорошая жидкотекучесть и обрабатываемость резанием и малой относительной стоимости. Стали с добавкой Cr, Ni, Mo, V, W имеют особые физические, физико-химические свойства или повышенную прочность. В производстве применяют три группы литейных сталей: конструкционные, инструментальные и легированные.

Литейные свойства сталей ниже литейных свойств чугунов, легированные стали имеют плохие литейные свойства. При усадке получают доклад по физике литье металлов и пористость. Плотные без пор и раковин отливки получают при правильной их конструкции, то есть когда есть прибыль или обеспечено направленное затвердевание.

Усадка в твердом состоянии может вызвать горячие или холодные трещины, коробление отливок, высокие внутренние напряжения и изменение литейных размеров. Алюминиевые сплавы — сплавы основной составной частью которых является алюминий. В качестве дополнительных компонентов, создающих те или иные специфичные технологические свойства, применяют кремний, медь, магний, титан, натрий, марганец.

Добавка кремния улучшает литейные свойства, добавка меди улучшает обрабатываемость резанием, магний увеличивает коррозионную стойкость и прочность. Магниевые сплавы — сплавы на магниевой основе и в зависимости от требуемых свойств содержащие добавки: марганец, алюминий, цинк, цирконий и другие редкоземельные элементы.

Литейные свойства удовлетворительные. Медные сплавы — сплавы не медной основе с добавками различных элементов; различают две основные группы медных сплавов:. Литье этих сплавов связано с большими технологическими трудностями из-за активного взаимодействия расплава с материалами формы.

Проектирование современного цеха по производству отливок из сплавов черных металлов. Выбор оборудования и расчет производственной программы этого цеха. Особенности технологических процессов выплавки стали. Расчет площади складов для хранения материалов. Основные понятия литейного производства. Особенности плавки сплавов черных и цветных металлов.

Формовочные материалы, смеси и краски. Технология изготовления отливок.

Древние технологии. Литьё металлов

Виды и направления обработки металлов давлением. Механизмы пластической деформации. Исследование основных литейных свойств сплавов, изучение способа получения отливок без дефектов и описание технологии отлива детали под давлением.

Изучение схемы прокатного стана и механизма его работы. Анализ свариваемости различных металлов и сплавов. Зависимость свойств литейных сплавов от технологических факторов.

Процесс кристаллизации и кристаллическое строение отливки зависят от ее формы, температуры заливки сплава, от марки сплава, от вида литейной формы.
Из них наибольшее распространение сегодня получили литье под давлением, статическая заливка, вакуумная заливка и центробежное литье.
Главная Коллекция «Revolution» Производство и технологии Литье металлов.
Для расплавления цветных металлов существуют свои плавильные печи.
Стали с добавкой Cr, Ni, Mo, V, W имеют особые физические, физико-химические свойства или повышенную прочность.
Каков принцип действия огнезащитных покрытий?
Считается, весьма, трудоемким, но при этом дешевым способом.

Основные свойства сплавов: жидкотекучесть и усадка. Литейная форма для технологических проб. Графики зависимости жидкотекучести, линейной и объемной усадки от температуры расплава.

Технологические понятия в литейном производстве. Дефекты отливок, их получение в песчано-глинистых формах. Структура литниковой системы. Литье в оболочковые формы, в кокиль, по выплавляемым моделям. Основы центробежного литья. Литейные свойства сплавов. Технология изготовления заготовок методом литья. Выбор рационального способа изготовления отливки проектируемой детали.

Литейные свойства сплавов и их влияние на конструктивные размеры и форму отливок.

Литье под давлением и в кокиль черных и цветных металлов (Киевнаучфильм)

Описание разработки модели уличного фонаря. Описание техники литья зубопротезных деталей по выплавляемым моделям из моделировочного воска в формах из огнеупорного материала по моделям.

Затем жидкий металл не соприкасаясь с воздухом поступает в водоохлаждающий медный кристаллизатор, являющийся литейной формой. При высоких температурах и постоянно действующей нагрузки наблюдается нарастание пластической деформации при напряжениях, меньших, чем те, которые могут вызвать остаточную деформацию.

Борьба с усадкой сплавов и восковых композиций. Технология изготовления форм.

Доклад Литье металлов 8 класс

Операции по обработке отливок. Сущность процессов литья.

Основные свойства литейных сплавов и влияние их на качество отливок. Анализ технологичности детали.

Выбор эффективного способа получения заготовки. Разработка технологии получения детали резанием. Контроль размеров детали. Свойства и атомно-кристаллическое строение металлов. Энергетические условия процесса кристаллизации. Строение металлического слитка.

Изучение связи между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния. Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов.

Отчет о прохождении практики в школе социального

loyd-agent.ru

Доклад на тему литье металлов

Литье металлов — это процесс получения металлических изделий способом заливки (литья) расплавленного горячего металла в специальную форму. Такая форма, из которой родится будущая «отливка» (так называют полученное при литье металлов металлическое изделие) , получила название «литейной формы» . Рабочая часть литейной формы представляет собой полость, в которой металл при литье, охлаждаясь, затвердевает и получает вид конечного изделия.

Процессу литья можно подвергать любые металлы. Однако не все металлы обладают важным для литья свойством – жидкотекучестью, то есть способностью принять конфигурацию литейной формы. Жидкотекучесть зависит от свойств самого металла: его химического состава и структуры. Немаловажна температура плавления металла. Чем меньше температура плавления, тем легче поддается он промышленному литью. Из металлов самую высокую температуру плавления имеет сталь. Сталь — это черный металл, также как и чугун. Цветные металлы – это все оставшиеся металлы, которые не содержат в больших количествах железо. Для литья металлов хорошо подходят сплавы на основе меди, никеля, алюминия, магния, свинца и цинка. На сегодняшний день известно множество видов литья металлов.

Наиболее широкое применение получили следующие виды:

— литье в землю
— литье по выплавляемым моделям
— статическая заливка, литье в свободную металлическую форму (кокиль)
— литье металлов под давлением,
— литье с кристаллизацией под высоким давлением
— центробежное литье,
— вакуумная заливка.

Чаще всего используется метод статической заливки, когда осуществляется заливка металла в неподвижную литейную форму.

Отливки металлические находят применение в промышленности при изготовлении деталей в станкостроении, автомобильной промышленности, а также встречаются и в повседневной жизни: отливки из драгоценных металлов широко используют в ювелирном деле и при лечении зубов (коронки металлические, пломбы) , в современной электронике. Применяю отливки металлов и при изготовлении бытовой техники (светильниках, стационарных телефонах, пылесосах, стиральных машинах) .

dvoechka.com

Доклад на тему литье металлов

Наиболее широкое применение получили следующие виды:

Оценить ответ

pomogajka.com

Доклад на тему Литье металлов 8 класс физика (описание для детей)

Способы литья металлов

Картинка к сообщению Литье металлов

Популярные сегодня сообщения и доклады

Литьё — Википедия

Литьё в песчаные формы[править | править код]

Литьё в вакуумно-пленочные формы[править | править код]

Литьё в кокиль[править | править код]

Литьё под давлением[править | править код]

Литьё по выплавляемым моделям[править | править код]

Литьё по газифицируемым моделям[править | править код]

Центробежное литьё[править | править код]

Литьё в оболочковые формы[править | править код]

литье под давлением, сплавов в формы, технология

Особенности литья металлов

Металлы для заливки

Черные металлы

Легкие цветные металлы

Тяжелые цветные металлы

Благородные металлы

Методы литья металлов

Традиционный метод

Литье под низким давлением

Литье под высоким давлением

Инжекционное литье

Основные способы литья металлов

Литье в землю

Литье в металлические формы

Литье по газифицируемым моделям

Преимущества способа:

Формы для литья

Область применения

Литье металлов — доклад сообщение

Литье металлов

Интересные ответы

Доклад по физике литье металлов Доклад по физике в 8 классе «Литье металлов».

Доклад Литье металлов 8 класс

Доклад на тему литье металлов

Доклад на тему литье металлов

Автор: alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики