[Пример технологического процесса] Проектирование процесса литья тонкостенных отливок из нержавеющей стали

2026-10-20

Материал взят из открытых источников в сети Интернет; собран и предоставлен исключительно в справочных целях!
Особенности процесса литья тонкостенных изделий из нержавеющей стали
При проектировании литниковой системы для тонкостенных отливок из нержавеющей стали необходимо учитывать заполняемость литейной формы. В связи с этим, грамотно разработанный технологический процесс — включающий продуманную литниковую систему, оптимальную температуру заливки и другие вспомогательные технические меры — является необходимым условием для получения качественных отливок.
Проектирование процесса литья для простых тонкостенных пластинчатых отливок из нержавеющей стали

Заслонка из нержавеющей стали выполняет функцию регулирующего элемента в потоке горячих газов (см. рисунок). Отливка массой 32 кг изготовлена из сплава марки ZGCr18Ni18Mo2Cu2Ti. Ее максимальный габаритный размер составляет Φ728 мм, а основная толщина стенки — 8 мм. Поскольку деталь эксплуатируется в условиях высоких температур и агрессивной среды, на ее поверхности не допускается наличие дефектов, а внутренняя структура должна быть свободна от усадочных раковин (пористости) и посторонних включений.
Технология литья
В отливке присутствует тепловой узел диаметром Φ60 мм, характеризующийся относительно большой удельной площадью поверхности. Для питания отливки используются боковые прибыли, а процесс затвердевания ребер организован по принципу сбалансированного затвердевания. Литниковая система спроектирована с учетом сочетания принципов направленного и сбалансированного затвердевания. Учитывая специфические свойства сплава ZGCr18Ni18Mo2Cu2Ti, применена открытая литниковая система с двумя стояками; это обеспечивает быстрое заполнение формы, минимизирует окисление металла и предотвращает такие дефекты, как неслитины, песчаные засоры и недоливы. В зоне теплового узла (Φ60 мм) расположены две боковые прибыли, каждая из которых оснащена теплоизолирующей вставкой. Размеры прибылей составляют Φ80 мм × 100 мм, диаметр шейки прибыли — Φ50 мм, масса — 4,2 кг. Такая конфигурация гарантирует эффективное питание наиболее массивных участков, обеспечивая тем самым плотную внутреннюю структуру без усадочных раковин и пористости.

Технологические параметры
Литейная форма изготавливается из кварцевого песка (размер зерна: 70/140 меш) с использованием жидкого стекла в качестве связующего. Применяется метод формовки по полноразмерной модели с последующим извлечением модели из песчаной формы. В процессе заливки форму располагают под углом 15°, при этом в самой высокой ее точке предусматривается вентиляционный канал (отвод для газов), обеспечивающий удаление газов из полости формы. Температура заливки поддерживается в диапазоне 1580–1620 °C, а продолжительность заливки составляет не более 5 секунд.
Проектирование литейного процесса для тонкостенных отливок сложной конфигурации из нержавеющей стали
Корпус клапана из нержавеющей стали (см. рисунок) предназначен для эксплуатации в условиях высокой коррозионной активности. В качестве материала выбрана сталь марки ZG1Cr18Ni9Ti; отливка должна быть герметичной при давлении 2,5 МПа.
Схема литейного процесса

Отливка весит 61 кг, толщина ее основных стенок составляет около 8 мм, что позволяет классифицировать ее как тонкостенную отливку из нержавеющей стали со сравнительно сложной конфигурацией. Применялся метод горизонтальной формовки с вертикальной заливкой; литниковая система была выполнена с использованием керамических литниковых трубок (диаметром 40 мм). Были предусмотрены два шлакоуловителя с сечением входа 20 мм × 20 мм и размерами полости 50 мм × 50 мм. Кроме того, в зоне фланца отливки были установлены два фильтрующих элемента, способствующих всплыванию шлака и неметаллических включений в прибыль.
Заключение
Для обеспечения качества тонкостенных отливок из нержавеющей стали необходимо применять технологические решения, соответствующие их конструктивным особенностям. При изготовлении простых тонкостенных отливок пластинчатого типа проектирование литниковой системы должно быть направлено прежде всего на обеспечение быстрого заполнения формы. Для тонкостенных отливок более сложной конфигурации литниковую систему можно проектировать, опираясь на принципы направленного или сбалансированного затвердевания; оба подхода позволяют получить качественные отливки. Следует отметить, что для простых тонкостенных отливок из нержавеющей стали с равномерной толщиной стенок на практике также может применяться метод использования литника в качестве прибыли (так называемая «литниково-прибыльная» система).

Нет. Следующий

Последние новости