Литые сплавы: Литейные сплавы и их классификация

Содержание

Литейные сплавы и их классификация

Литейными называются сплавы черных и цветных металлов, обладающие комплексом специфических технологических свойств, обеспечивающих получение различными способами литья бездефектных отливок заданной конфигурации с регламентируемыми физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

Выполнение указанных требований определяется полным циклом технологического процесса, но наиважнейшим фактором, при этом, выступает состав и технология приготовления сплава. Учитывая технологические и экономические аспекты, литейные сплавы должны обеспечивать:

  1. Низкую температуру плавления (чем ниже температура плавления, тем ниже энергопотребление и затраты на плавку и перегрев сплава, естественно, ниже себестоимость производства)
  2. Небольшую усадку при затвердевании и охлаждении (чем ниже усадка, тем ниже объем прибылей на ее компенсацию, что повышает выход годного и снижает затраты на выплавку 1 тонны годного литья)
  3. Незначительную способность к поглащению газов в жидком состоянии (что уменьшает вероятность образования дефектов в виде газовых раковин и пористости; исключает затраты на закупку оборудования и материалов для рафинирования расплава)
  4. Низкую ликвацию (что исключает различие в химическом составе различных частей отливки)
  5. Благоприятное кристаллическое строение (микроструктуру), обеспечивающее высокие физико-механические свойства отливок
  6. В состав литейных сплавов не должны входить дефицитные элементы

Классификация литейных сплавов

Промышленные литейные сплавы принято классифицировать на три крупных класса: чугуны, стали и цветные сплавы.

Чугуны

В зависимости от микроструктуры, механических и эксплуатационных свойств, химического состава, чугун для производства отливок подразделяют на следующие виды:

  1. Серый чугун с пластинчатым графитом (в котором углерод выделяется в виде прямолинейных или немного искривленных пластинок графита)
  2. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом (включения графита в нем имеют шаровидную форму, которая в значительно меньшей степени, чем «пластины» ослабляет металлическую матрицу и тем самым повышает механические свойства)
  3. Чугун с вермикулярным графитом (характеризуется компактной формой графита, прочностные характеристики занимают середину между серым и высокопрочным чугунами, но замечательные тепло-физические свойства дали ему широкое применение для производства блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания и дизелей в автомобилестроении, судостроении и тепловозостроении)
  4. Ковкий чугун (отливается как «белый чугун», который подвергают длительному отжигу, в результате выделяется графит имеющий хлопьевидную форму)
  5. Легированный чугун:
    • В зависимости от содержания легирующих элементов подразделяется на: низколегированный чугун (до 2,5% легирующих элементов), среднелегированный чугун (от 2,5 до 10% легирующих элементов), высоколегированный чугун (содержит более 10% легирующих элементов)
    • В зависимости от эксплуатационных свойств легированные чугуны классифицируют на: жаропрочные, жаростойкие, износостойкие, коррозионностойкие, немагнитные, антифрикционные
    • В зависимости от химического состава легированные чугуны классифицируют как: хромовые, никелевые, кремнистые, алюминиевые, марганцовистые, ванадиевые
Стали

Стали, используемые для для производства отливок, классифицируют на:

  1. Конструкционные нелегированные (углеродистые) стали
  2. Конструкционные легированные стали
    • низколегированные стали
    • среднелегированные стали
    • высоколегированные стали со специальными свойствами
Цветные сплавы

Цветные литейные сплавы обычно классифицируют по металлу-основе:

  1. Медные сплавы
  2. Никелевые сплавы
  3. Свинцовые сплавы
  4. Сурьмяные сплавы
  5. Цинковые сплавы
  6. Алюминиевые сплавы
  7. Магниевые сплавы
  8. Титановые сплавы
  9. Литиевые сплавы

Литые наплавочные сплавы

Литые наплавочные сплавы выпускаются или в виде литых круглых стержней (стеллиты и сормайт) или в виде порошка, крупки (зернообразные сплавы — сталинит).

Литые сплавы наплавляются на режущую кромку инструмента или на части деталей, подвергающиеся сильному износу.

Стеллиты и сормайт № 1

Стеллиты и сормайт № 1 успешно применяют для наплавки деталей, работающих без резких толчков и ударов, например:

  • гибочных и вытяжных матриц,

  • пуансонов,

  • измерительного инструмента (скоб, шаблонов),

  • центров токарных станков,

  • ножей для резки металла,

  • а также для наплавки деталей, испытывающих механический и химический износ, например седел клапанов двигателей внутреннего сгорания и т.д.

Сормайт № 2

Сормайт № 2 применяют для наплавки вырезных штампов, обрубных матриц, пуансонов и других деталей, работающих с толчками и ударами.

Зернообразные сплавы — сталинит
— применяют в основном для наплавки деталей, подвергающихся грубому износу, например:

  • зубья экскаваторов,

  • лопатки дымососов,

  • щеки дробилок,

  • буровые долотья и др. ,

  • а также лемехов, соединительных муфт,

  • шпинделей прокатных станов и т.п.

Для производства наплавленных сплавов применяют следующие материалы:

  1. феррохром,

  2. ферромарганец,

  3. металлические хром и марганец,

  4. кобальт,

  5. вольфрам,

  6. древесный уголь и чугун.

Технологический процесс

Сущность технологического процесса получения сплавов типа стеллит и сормайт заключается в переплавке исходных шихтовых материалов в тигельной индукционной печи и отливке прутков диаметром 5—6
мм и длиной 250—300
мм.

Технологический процесс производства зернообразных сплавов типа сталинит
заключается в дроблении и измельчении шихтовых материалов (феррохром, ферромарганец, нефтяной кокс, чугунная стружка) до порошкообразного состояния с величиной зерен не более 1,0
мм.

Измельченные материалы тщательно смешивают в следующих пропорциях: феррохрома 30%, ферромарганца 18—19%, чугунной стружки 45%, нефтяного кокса 7—8%.

Полученная масса подвергается прокаливанию при температуре 400—500° в течение 3—4 час., выливается в противень и после застывания измельчается в дробилке.

Марки, химический состав и свойства литых наплавочных сплавов приводятся в табл. 12.

Таблица 12

Красностойкость литых наплавочных сплавов составляет 750—800°. Наибольшее значение красностойкости имеют сплавы типа стеллит.

Наплавка сплавов должна производиться опытными сварщиками по установленной технологии.

§

Поделиться:

…

 ← Твердые сплавы

Диффузионная металлизация: алитирование, хромирование, сицилирование → 

Литой и кованый алюминий – Matmatch

Фундаментальную разницу между литым и кованым алюминием легко понять: Литой алюминий – это алюминий, расплавленный в печи и залитый в форму. Кованый алюминий — это когда металл обрабатывается в твердом виде с помощью специальных инструментов . Эти два производственных процесса дадут два материала с очень разными свойствами.

Алюминий имеет широкий спектр применения во всех основных отраслях промышленности, однако часто бывает трудно решить, какой сорт лучше всего подходит для конкретного применения. Проблема усложняется при сравнении не только сплавов, но и литого и деформируемого алюминия. Оба являются в основном алюминиевыми сплавами, которые часто содержат одни и те же легирующие элементы, но в разных составах и количествах. Однако области применения и свойства материалов сильно различаются между ними.

Литейные алюминиевые сплавы

Литой алюминий содержит большее процентное содержание легирующих элементов по сравнению с кованым алюминием. Литой алюминий также обычно имеет более низкую прочность на растяжение, чем кованый алюминий, из-за сложности устранения дефектов литья.

Свойства литого алюминия

Литейные алюминиевые сплавы используют четырехзначную систему нумерации и включают десятичную точку после третьей цифры. Эта система была разработана и поддерживается Алюминиевой ассоциацией и является наиболее широко используемым соглашением по наименованию алюминиевых сплавов. Алюминиевая ассоциация работает в соответствии с правилами ANSI. Первая цифра указывает на основные легирующие элементы и, таким образом, является наиболее важной. Для получения более подробной информации об этой схеме нумерации перейдите по ссылке.

Таблица 1 – Источник: Свойства литого алюминия

Класс

Состав (мас.%)

*Прочность на растяжение (МПа)

*Предел текучести (МПа) 0,2%

1хх.х

Алюминий от 99,00% до 99,99%

131 – 448

28 – 152

2хх.х

от 4% до 4,6% меди

131 – 276

90 – 345

3хх. х

от 5% до 17% кремния

117 – 172

66 – 172

4хх.х

от 5% до 12% кремния

117 – 172

41 – 48

5хх.х

от 5% до 12% магния

131 – 448

62 – 152

6хх.х

Не используется

7хх.х

6,2–7,5 % цинка

207 – 379

117 – 310

*Средние значения только для сравнения сплавов

Производство литейных сплавов

Литейный алюминиевый сплав производится из бокситов. Это природный минерал, содержащий 15-20% алюминия, и единственная руда, которая до сих пор используется для промышленной добычи алюминия. Процесс извлечения чистого алюминия из бокситов очень сложен и энергозатратен.

Процесс заключается в растворении боксита в едком натре при высоких температурах, после растворения температура смеси понижается и оксид алюминия кристаллизуется, а остальные элементы либо оседают, либо перекристаллизовываются отдельно. Это известно как процесс Байера. Затем глинозем разрушается в электролитической ячейке, при этом электрический ток отделяет алюминий от кислорода в присутствии расплавленного криолита. Алюминий отделяется на дне электролизера и регулярно удаляется и направляется в литейный цех, где отделяются примеси. Чистый алюминий отливается в заготовки для дальнейшей обработки, затем эти заготовки переплавляются вместе с необходимыми легирующими элементами для получения желаемой марки. Этот расплавленный сплав затем отливается либо в виде заготовок, либо в форму конечного продукта. Литье может быть выполнено с помощью литья в песчаные формы, литья под давлением или литья по выплавляемым моделям.

Литые сплавы

Литейные алюминиевые сплавы не часто используются для конструкционных компонентов из-за их сравнительно низкой прочности на растяжение. Этого можно избежать с помощью специальных методов обработки, но, как правило, литейные сплавы используются для следующих целей: 

  • Станки
  • Головки цилиндров двигателя
  • Корпус коробки передач
  • Корпуса мостов
  • Литые колеса
  • Оконная фурнитура
  • Сельскохозяйственное оборудование
  • Садовый инвентарь

Преимущества литых сплавов

Литые алюминиевые сплавы имеют различные преимущества по сравнению с коваными сплавами, как указано в списке ниже:

  • Более низкая цена за килограмм по сравнению с кованым алюминием
  • Благодаря гибкости литья можно получить широкий диапазон форм
  • Некоторые специализированные сплавы доступны только в виде отливок из-за их низкой пластичности
  • Могут быть изготовлены детали, требующие ограниченной обработки после литья

Кованый алюминий

Кованый алюминий обладает исключительными механическими свойствами и может принимать различные стандартные и нестандартные формы.

Свойства деформируемого алюминия

Деформируемый алюминиевый сплав можно идентифицировать по четырехзначному номеру. Первая цифра указывает на основные легирующие элементы и, таким образом, является наиболее важной. Вторая цифра, кроме 0, указывает на модификацию сплава, а третья и четвертая цифры — идентификационные номера конкретного сплава.

Таблица 2 – Источник: Свойства кованого алюминия

Класс

Состав

*Прочность на растяжение (МПа)

*Предел текучести (МПа) 0,2%

Серия 1000

Алюминий от 99,00% до 99,99%

82 – 166

28 – 152

2000 Серия

от 2,2% до 6,8% меди

186 – 467

76 – 345

Серия 3000

марганец от 0,3% до 1,5%

110 – 283

41 – 248

Серия 4000

от 3,6% до 13,5% кремния

от 0,1% до 4,7% меди

от 0,05% до 1,3% магния

172 – 414

45 — 180

Серия 5000

от 0,5% до 5,5% магния

124 – 352

41 — 345

Серия 6000

от 0,2% до 1,8% кремния

от 0,35% до 1,5% магния

124 – 310,3

55,2 – 276

Серия 7000

от 0,8% до 8,2% цинка

от 0,1% до 3,4% магния

от 0,05% до 2,6% меди

228 – 572

103 — 503

*Средние значения только для сравнения сплавов

Производство кованых сплавов

Кованый алюминий производится путем выплавки слитков чистого алюминия со специальными легирующими элементами, необходимыми для получения алюминия определенной марки. Затем расплавленный сплав отливают в заготовки или большие плиты. Затем этот материал прокатывают, куют или экструдируют, придавая ему окончательную форму. В некоторых случаях сплавы подвергают термообработке для дальнейшего улучшения их свойств.

Применение кованых сплавов

Кованый алюминий, как правило, имеет лучшую прочность на растяжение по сравнению с литыми сплавами, как видно из двух таблиц выше. Их типичные области применения перечислены ниже: 

  • Профили
  • Электрические проводники и шины
  • Корпуса самолетов
  • Кухонная утварь
  • Сварочные стержни
  • Сосуды под давлением
  • Рама мотоцикла
  • Защитное покрытие

Преимущества кованого сплава

Деформируемые алюминиевые сплавы обладают многочисленными преимуществами по сравнению с литым алюминием, как указано в списке ниже;

  • Отличные механические свойства
  • Структурная целостность, т. е. отсутствие дефектов литья
  • Улучшенная обработка поверхности
  • Простота изготовления, например сварка и механическая обработка
  • Простота формования, например, алюминий может быть экструдирован с почти бесконечным диапазоном поперечных сечений, которые могут быть изготовлены по индивидуальному заказу в соответствии с конкретным применением

Сплавы для литья пуль — RotoMetals

Сплавы для литья пуль — RotoMetals

Поиск

Сплавы для литья пуль

Найдите здесь сплавы для литья пуль, необходимые для перезарядки! Являетесь ли вы охотником или просто любите стрелять из спортивного снаряжения, самостоятельная стрельба имеет множество преимуществ. С Rotometals все сплавы производятся в США из нового, чистого, первично-сертифицированного металла — без брака. Мы можем заверить, что вы не найдете нигде более качественных расходных материалов для литья металла по более выгодной цене. От чистых свинцовых сплавов для пуль и слитков линотипных сплавов до замазки для фиксаторов литья и не только, Rotometals предлагает металлы для литья пуль, которые вы искали здесь. Заинтересованы в нестандартных смесях или бессвинцовых сплавах для пуль? Ознакомьтесь с этим недавним отчетом об испытаниях и не стесняйтесь обращаться к нам, если вы хотите, чтобы специальный сплав не был показан! Хотите простой способ укрепить свое лидерство? Попробуйте наш сверхтвердый сплав! Просмотрите наш полный выбор ниже, чтобы найти поводок для литья пуль, который вы искали, или свяжитесь с нами сегодня, если у вас есть какие-либо вопросы. Мы также ждем отзывов, идей и новых испытателей, которые помогут нам в разработке новых сплавов для пуль!
Наши сплавы для литья были представлены на сайте BPCR. net, на форуме Cast Boolits и в The Los Angeles Silhouette Club. Все заказы на сумму более 149 долларов США доставляются бесплатно, Гарантированная лучшая цена доставлена ​​вам!

        Rotometals добавила стальные мишени AR-500, вы можете найти их здесь!

 

Основные правила закалки свинца- 
На каждый 1% дополнительного олова твердость по Бринеллю увеличивается на 0,3.
На каждый дополнительный 1% сурьмы твердость по Бринеллю увеличивается на 0,9.
Для простого уравнения
Бринелля = 8,60 (сурьмяно-свинцовый) + (0,29 * олово) + (0,92 * сурьма)

  Щелкните продукт, чтобы загрузить паспорт безопасности   | Висмут и олово | Чистый свинец | Свинец и олово | Сурьма и свинец   | Свинец, сурьма и олово