Назначение вида и режима термообработки

После выбивки отливки «Стелюга», из формы, она имеет крупнозернистую структуру и большие литейные напряжения, а также неравномерные в местах отливки или имеет низкие неравномерные механические свойства. Для устранения указанных недостатков отливка подвергается нормализации с отпуском, что определяется также для стали 35ЛП-II ГОСТом977-88, который регламентирует химический состав и механические свойства сплава.

Выбранный вид термической обработки устраняет литейные напряжения, что способствует улучшению физико-механических свойств отливки за счёт получения однородного и мелкозернистого строения.

Режим термообработки приведён на графике.

Отливки загружают на платформу-тележку, высота загрузки плиты-тележки не более 1 м, расстояние от верхнего слоя отливок до свода печи должно быть менее 1 м. Отливки укладываются на плите-тележке вплотную друг к другу, оставляя между ними зазор (не менее 50 мм) для прохода газов в один ряд со специальными подставками так, чтобы не было провисания отливок под действием собственного веса. По окончании загрузки тележку с отливками задвигают в печь, нагретую до 300 °С, а затем нагревают до t=650°С со скоростью 80 °С / ч.

После достижения t = 650 °С выдерживают 2 часа, а затем последующий нагрев до t=880-900°С со скоростью 75 °С/ч. После чего опять выравнивают 2 часа и выдерживают в течение 6,1 ч. Это необходимо для прогрева садки и завершенияфазовых превращений. Нормализация вызывает полную фазовую перекристаллизацию, устраняет крупнозернистую структуру, полученную при литье. Потом поводят ускоренное охлаждение на воздухе до t=300°С, что приводит к распаду аустенита при более низких температурах, а это повышает дисперсность феррита-цементной структуры и увеличение количества перлита. Это повышает на 10-15% прочность и твёрдость отливки, но после термообработки она будет подвераться механической обработке резанием, поэтому проводится отпуск.

Для проведения отпуска садку опять задвигают в печь и нагревают до 600-650°С, выравнивают 2-8 ч., а потом охлаждают вместе с печью до 400°С.

Стуктура стали после высокого отпуска – сорбит, что создаёт наилучшее соотношение прочности и вязкости стали, но износостойкость не является высокой из-за пониженной твёрдости стали.

2.17 Виды брака и меры их предупреждения

Основными видами брака для отливки «Стелюга», являются:

1)Усадочные раковины и пористость - открытая или закрытая полость в теле отливки с шероховатой поверхностью.

Причинами могут быть нерациональная конструкция литниковой системы и недостаточное питание отливки в процессе кристаллизации.

Для предупреждения данного дефекта в технологии предусматривается питающий элемент - прибыль, объём и размеры которой определены расчётом в [2.7].

2)Газовые раковины и поры - внутренние или выходящие на поверхность округлые полости в теле отливки с гладкими стенками.

Причины их появления: повышенная газотворность, пониженная газопроницаемость формы, неудовлетворительная система вентиляции газов из полости формы и стержней; механический захват газов в каналах литниковой системы при заливке и т.д. В технологии с целью исключения данного дефекта предусматриваются: подбор группы песка [таблица 2.1], оптимальная температура заливки t_зал=1540-1570°С, выполнение вентиляционных наколов душником 6-8 мм с шагом наколов 100х100 мм не доходя до модели на 15- 25 мм, прибыли раскрываются выпором 0-20 мм, а также необходимо обязательно соблюдать скорость заливки формы расплавом.

3) Пригар - поверхность отливки полностью или частично покрыта слоем формовочной смеси, пропитанной расплавом и его окислами. Причинами пригара являются: высокая температура заливки, излишне большая продолжительность, недостаточная раскисленность металла, неудовлетворительная плотность смеси, некачественная окраска формы и т.д.

Поэтому для предупреждения данного брака необходимо соблюдать следующие меры: подбор класса и группы песка [таблица 2.11], оптимальное время заливки [2.8], оптимальная температура заливки.

t_зал=1540-1570°С, нанесение на поверхность полости формы краски. Состав и свойства краски приведены ниже.

Таблица 6- Состав исвойства водных противопригарных красок

4) Коробление– искажение формы металлоизделия вследствие действия внутренних напряжений, вызванных неравномерным нагревом или охлаждением, деформацией или фазовыми превращениями металла.

Для предупреждения коробления предусматривается стяжка в виде шлакоулавителя.