BegpekSov: литье металлов
Сегодня неожиданная такая тематика. А что вы знаете о литье металлов? Раз уж сегодня пятница, начну с несколько познавательной темы.
Россия – это страна, в которой металлургия была развита испокон веков. Чего только стоит вспомнить царь-пушку в Кремле, масса которой составляет около 40 тонн. Причем отлита она была еще в 16 веке. Чуть позже – Царь-колокол весом в 5 раз больше!!!
Как я думаю, все знают, суть литья заключается в растекании жидкого металла в пределах сосуда и принятии формы сосуда при остывании. Если не ошибаюсь, одна из характеристик – жидкотекучесть. Т.е. металл не должен быть вязким, и одновременно обладать способностью заполнять все изгибы сосуда. Только тогда получится «тонкая» отливка. Иначе металл застынет быстрее, прежде чем попадет до мест назначения.
Изначально использовалось литье в землю. В ее плотные образцы или смесь с глиной. Естественно, это устаревший метод и сейчас интересен с академическо-исторической точки зрения. Для начала создают модель будущего литья, обычно из дерева, размером большим, чем предполагается, потому что в дальнейшем будет происходить усадка.
Перво-наперво готовят формовочные смеси. Для этого использовалась земля, глина, минеральные масла, смолы, канифоль. Дальше работа шла к формовщикам. Основная суть – набить опоку землей и в первую установить два деревянных конуса. Чтобы металл не «прикипал» ко стенкам, последние смазываются краской. Вообще процесс не детализировал, т.к. слабо в этом разбираюсь. Возможно, специалисты подскажут. Сталь приготавливают в мартеновских печах и конвертерах, а чугун – в вагранках. Заливается металл ковшом, который двигается около опок, либо опоки двигаются, а ковш закреплен на месте.
Есть более интересный метод – литье в кокиль. Кокиль – это металлическая форма, которая состоит из двух частей. В одну из частей вставляются металлические стержни, потом они соединяются, и заливается металл. Металл твердеет в течение считанных минут, далее деталь извлекают, и можно приступать к повторению процедуры. Так одним кокилем можно сделать до нескольких тысяч деталей.
Но при этом ограничение – можно использовать материал только с высокой жидкотекучестью. То бишь, сталь уже не подходит. Там используют способы литья под давлением. Там же применяют пресс-формы из высокопрочных сплавов, чтобы они выдерживали высокие давления.
Если высокая точность не требуется, используется оболочковое литье. Металлические детали устанавливаются на нагретой плите, и смесью из кварцевого песка и смолы порошкообразного типа детали засыпаются.
Сейчас в широком обиходе находится центробежное литье. Тут делают шестеренки, трубы и иные изделия качения и вращения. В некоторых случаях так, например, изготавливают стальные бесшовные трубы. Есть вращающаяся емкость, в которую заливается металл, при вращении металл прижимается к стенкам, и выходная точность становится выше.
Электрошлаковое литье набирает популярность, как технологичный способ. Так, например, производится арматура высокого давления. Одна из основных деталей – кристаллизатор, который охлаждается водой. Раскаленный металл перемещают в кристаллизатор в безвоздушном пространстве, без протекание окислительно-восстановительных процессов. Из недостатков – сложность изготовления деталей с изощренной формой. Но достоинства перевешивают, благодаря чему способ используют для изготовления деталей, применяемых в ответственных случаях, например, газопроводах высокого давления. Выглядит это, как движение металла через расплавленный шлак температурой около 200 градусов. При этом у металла не остается неметаллических примесей, снижается содержание серы. И при воздействии на общую массу металла в процессе переплавки рабочие характеристики остаются высокими.
Россия – это страна, в которой металлургия была развита испокон веков. Чего только стоит вспомнить царь-пушку в Кремле, масса которой составляет около 40 тонн. Причем отлита она была еще в 16 веке. Чуть позже – Царь-колокол весом в 5 раз больше!!!
Как я думаю, все знают, суть литья заключается в растекании жидкого металла в пределах сосуда и принятии формы сосуда при остывании. Если не ошибаюсь, одна из характеристик – жидкотекучесть. Т.е. металл не должен быть вязким, и одновременно обладать способностью заполнять все изгибы сосуда. Только тогда получится «тонкая» отливка. Иначе металл застынет быстрее, прежде чем попадет до мест назначения.
Изначально использовалось литье в землю. В ее плотные образцы или смесь с глиной. Естественно, это устаревший метод и сейчас интересен с академическо-исторической точки зрения. Для начала создают модель будущего литья, обычно из дерева, размером большим, чем предполагается, потому что в дальнейшем будет происходить усадка.
Перво-наперво готовят формовочные смеси. Для этого использовалась земля, глина, минеральные масла, смолы, канифоль. Дальше работа шла к формовщикам. Основная суть – набить опоку землей и в первую установить два деревянных конуса. Чтобы металл не «прикипал» ко стенкам, последние смазываются краской. Вообще процесс не детализировал, т.к. слабо в этом разбираюсь. Возможно, специалисты подскажут. Сталь приготавливают в мартеновских печах и конвертерах, а чугун – в вагранках. Заливается металл ковшом, который двигается около опок, либо опоки двигаются, а ковш закреплен на месте.
Есть более интересный метод – литье в кокиль. Кокиль – это металлическая форма, которая состоит из двух частей. В одну из частей вставляются металлические стержни, потом они соединяются, и заливается металл. Металл твердеет в течение считанных минут, далее деталь извлекают, и можно приступать к повторению процедуры. Так одним кокилем можно сделать до нескольких тысяч деталей.
Но при этом ограничение – можно использовать материал только с высокой жидкотекучестью. То бишь, сталь уже не подходит. Там используют способы литья под давлением. Там же применяют пресс-формы из высокопрочных сплавов, чтобы они выдерживали высокие давления.
Если высокая точность не требуется, используется оболочковое литье. Металлические детали устанавливаются на нагретой плите, и смесью из кварцевого песка и смолы порошкообразного типа детали засыпаются.
Сейчас в широком обиходе находится центробежное литье. Тут делают шестеренки, трубы и иные изделия качения и вращения. В некоторых случаях так, например, изготавливают стальные бесшовные трубы. Есть вращающаяся емкость, в которую заливается металл, при вращении металл прижимается к стенкам, и выходная точность становится выше.
Электрошлаковое литье набирает популярность, как технологичный способ. Так, например, производится арматура высокого давления. Одна из основных деталей – кристаллизатор, который охлаждается водой. Раскаленный металл перемещают в кристаллизатор в безвоздушном пространстве, без протекание окислительно-восстановительных процессов. Из недостатков – сложность изготовления деталей с изощренной формой. Но достоинства перевешивают, благодаря чему способ используют для изготовления деталей, применяемых в ответственных случаях, например, газопроводах высокого давления. Выглядит это, как движение металла через расплавленный шлак температурой около 200 градусов. При этом у металла не остается неметаллических примесей, снижается содержание серы. И при воздействии на общую массу металла в процессе переплавки рабочие характеристики остаются высокими.
