Заливка металла в формы

Формы заливают, как правило, в горячем состоянии. При заливке сплавов на основе железа температура формы должна быть 800...900 °С, никеля – 900...1100 °С, меди – 600...700 °С, алюминия и магния – 200...250 °С. Формы после прокаливания охлаждают до требуемой температуры.

Подавляющее число форм заливают из открытых или чайниковых ковшей под гравитационным давлением со всеми предосторожностями против попадания шлака и других засоров. Помимо традиционного способа для заливки особо сложных деталей с тонкими кромками применяют центробежную заливку. Такая заливка особенно целесообразна при получении отливок, имеющих форму тел вращения и тонкие кромки на периферии (цельнолитые сопловые аппараты, осевые роторы турбин и т.п.). Часто центробежную заливку применяют для титановых сплавов в вакуумных печах. Частота вращения 400...500 мин^-1 и отрабатывается для каждой детали экспериментально. Центробежный способ литья является основным в ювелирном и зубопротезном производстве.

Охлаждение форм. Формы охлаждаются естественным путем (на воздухе) или принудительно (обдувка воздухом, душирование водой). Естественное охлаждение происходит очень медленно. Например, средняя скорость охлаждения стальных отливок, залитых в форму с опорным наполнителем при 900 °С, составляет около 6 °С/мин. Та же форма, но без наполнителя, охлаждается со скоростью 30 °С/мин.

При медленном охлаждении, особенно в первые часы, идет активное взаимодействие металла отливки с кислородом воздуха. При этом, особенно в верхних частях блока, на отливках образуется окалина, обезуглероженный и обедненный слой. Помимо потери товарного вида (окалина) окисленные слои снижают механические свойства отливок (твердость, сопротивление износу и др.), а также эти слои невозможно качественно упрочнить закалкой. Для предупреждения данного дефекта следует проводить ускоренное охлаждение форм в нейтральной или восстановительной атмосферах.

После выбивки на блоках отливок остаются остатки наполнителя и оболочка. После охлаждения блока наполнитель осыпается.

Очистка отливок, их отделение от литниковой системы, термическая обработка. Металл отливки имеет большую усадку, чем окружающая ее керамика. Поэтому на наружных частях между металлом и керамикой возникает зазор, что обеспечивает легкое ее отделение. Керамика, оформляющая внутренние части (отверстия, пазы и т.п.), обжимается металлом и отделить ее механическим путем практически невозможно.

Окончательная очистка отливок осуществляется в кипящем 50 %-м растворе щелочи NaOH или KOH. Отливки от литниковой системы отделяются на вибраторе во время разрушения керамической оболочки или путем отрезки отливок абразивными кругами или лезвийным инструментом. Термообработка полученных отливок должна проводиться в печах без окислительной атмосферы, т.е. в нейтральной или защитной среде.