Габаритные размеры (длина, ширина, высота), мм 1000X705X 1190 13 страница

Отливки выщелачивают в тигельных печах с электрообогревом или же в ваннах типа закалочных бачков с солевыми распла­вами.

Для безопасной работы с расплавленной щелочью количество оболочки, одновременно вносимой в ванну с отливками, не должно превышать 2 % массы расплава. В противном случае образующаяся в большом количестве при очистке вода интенсивно превращается в пар, что вызывает бурное пенообразование, в результате возможно переливание содержимого ванны через край.

Обработка отливок в расплавленной щелочи позволяет удалять с них не только остатки оболочки, но и окалину. При высокотемпе­ратурном выщелачивании отливки корродируют и покрываются рыжеватыми пятнами ржавчины. Иногда налет ржавчины сплошь покрывает всю поверхность отливки, что объясняется высокой актив­ностью воды, выделяемой в процессе щелочения отливок. Для улуч­шения поверхности отливок и предупреждения коррозии в щелочь добавляют 2—4 % желтой кровяной соли.

Расход щелочи при высокотемпературной очистке достигает 170 кг на 1 т годного. Очистку в расплавленной щелочи можно совместить с термообработкой отливок, для чего расплав нагревают до 800—900 °С. Однако следует учитывать, что при этом щелочь активно испаряется.

Алтайским научно-исследовательским институтом технологии машиностроения (АНИТИМ, г. Барнаул) разработан процесс очистки отливок в расплавах солей, используемый на Алтайском моторном заводе. На автоматической линии (рис. 8.8) процесс очистки совмещен с термообработкой в расплаве кальцинированной соды с 15 % КСl и 3 % NaF. При температуре выше 900 °С сода энергично растворяет оболочку с выделением углекислого газа

Na2C03 + Si02 → Na2Si03 + С02 ↑ .

Корзины 2 на подвесках загружают отливками дозатором 1 и перемещают конвейером 3 с приводной станцией 10 в печь подогрева 4. Нагретые до 200—250 °С отливки поступают в печь 6 с расплавлен­ной содой. Расплав (около 2 т) нагревается электродами, которые соединены с понижающими трансформаторами 5. Продолжительность очистки можно регулировать в пределах 11—45 мин. Для предупреж­дения обезуглероживания в расплав вводят 0,1—0,3 % древесного угля. Очищенные отливки переносят в печь — ванну 8 изотермиче­ской обработки при 650—680 °С в эвтектическом расплаве солей Na2C03 и KCl. В ванне установлены механические мешалки — акти­ваторы для выравнивания температуры. В камере 9 отливки охлаж­даются и предварительно отмываются потоком проточной воды. Завершают технологический процесс в трех барабанах: барабане-накопителе 11, барабане 12 для осветления отливок в ингибированной 15—20 %-ной соляной кислоте и барабане 13 с горячей (80—90 °С) водой. Все четыре ванны 4, 6, 8 и 9 установлены на рельсах 15. Для ремонта их выкатывают из-под кожуха линии. Под ваннами 6 и 8 находятся приямки 14 с емкостями для периодического слива отра­ботанного состава и аварийного слива расплава. Корзины переносят из ванны в ванну с помощью перекидных устройств 7.

Производительность линии 400—800 кг/ч. Расход соли на 1 т отливок 100 кг.

Высокая химическая стойкость алюмосиликатов (муллит, шамот) не позволяет использовать растворы и расплавы щелочей для очистки отливок от оболочки из этих материалов. В НИИТАвтопроме разра­ботаны специальные составы, в которых растворяются алюмосили­каты. Полная и быстрая очистка происходит в расплаве соды и буры. При оплавлении буры с содой последняя разлагается с выделением углекислого газа Na2C03 → Na20 + C02. Газ растворяется бурой и вытесняет избыток борного ангидрида В203, который вступает в реак­цию с А1203 оболочки

ЗВ203 + А1203 → 2А1(В02)36NaВ02.

Одновременно сода реагирует с Si02 оболочки с образованием Na2Si03, которая образует с борным ангидридом комплексные боро-силикаты.

Минимальное содержание буры в расплаве 15 %, оптимальное 28—32 %. Время очистки отливок 5 мин при температуре расплава 950—970 °С и содержании буры 30 %. По мере насыщения расплава продуктами разрушения шамота продолжительность очистки уве­личивается.

Продукты реакции не смываются с отливок водой, поэтому для их удаления используют второй расплав, состоящий из 50 % соды и 50 % хлористого калия. В этом составе при 650—670 °С отливки полностью очищают, а затем промывают горячей проточной водой. Такая технология обеспечивает одновременную очистку и термо­обработку отливок.

По пат. 610494 (США) сплавы на никелевой и кобальтовой основах очищают от цирконовой и алюмосиликатной оболочки в 48—70 %-ной плавиковой кислоте за 1—2 ч. Для удаления окислов с отливки используют раствор из 2 об. ч. 42 %-ной HN03; 2 об. ч. 48—70 %-ной HF; 0,02 36 %-ной HCl и 1 об. ч. Н20 с последующей промывкой водой.

8.5. ОЧИСТКА ОТЛИВОК ИЗ СПЛАВОВ НА АЛЮМИНИЕВОЙ ОСНОВЕ

Алюминиевые отливки обычно очищают механическим способом, что облегчается благодаря отсутствию химического пригара. Однако в отдельных случаях при очень сложных отливках такая очистка неэффективна и приходится использовать химические способы. Одним из способов, предложенным К. С. Ковалдовым и К. А. Борисовым, является очистка в 30—50 %-ном водном растворе бифторида калия. Отливки поочередно погружаются в холодный и горячий растворы.

Согласно [60] алюминиевые отливки можно очищать в расплаве обезвоженной щелочи. При 400—550 °С такой расплав практически не взаимодействует с алюминием. Его потери при выщелачивании составляют 0,4 %. Однако во время взаимодействия щелочи с кремне­земом оболочки выделяется вода и тогда происходит активное раство­рение алюминия:

2Аl+ 2NaOH + 6Н20 = 2Na[Al(OH)4]+ 3H2.

Для нейтрализации воды в расплав вводят буру или цинк (послед­ний предпочтительнее), который значительно снижает растворение алюминия. После выщелачивания следует тщательно промыть от­ливки. Рекомендуется следующий режим очистки. Отливки погру­жают в расплав, состоящий из NaOH с 0,5 % Zn, при 500 °С на 20 мин. Затем отливки охлаждают 2 мин на воздухе и промывают 15—20 с в 3 %-ном растворе бихромата калия. Далее идет обработка в 16 %-ном растворе HN03 (5 мин), в 5 %-ном кипящем растворе бихромата калия (20 мин). Завершается очистка промывкой в холод­ной воде и сушкой при 150 °С,

Фирма Daulton Industrial Products Ltd (Англия) при необходи­мости химической очистки алюминиевых сплавов изготовляет форму со связующим из фосфата кальция с последующим растворением в разбавленном растворе соляной кислоты.

8.6. ПРОЧИЕ СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ОТЛИВОК

Вибрационным способом отливки очищают в барабанах с абразив­ным материалом. Барабан, укрепленный на упругих связях, приво­дится в вибрирующее состояние, при котором отливки и абразив перемещаются относительно друг друга. Сочетание этих движений приводит к очистке наружных и в меньшей степени внутренних поверхностей отливок.

В цехе литья по выплавляемым моделям КамАЗа применяют виброочистную установку (рис. 8.9). Бункер 1 V-образной формы (внутри обрезиненный) установлен на восьми пружинах 5. На валу 7 бункера закреплены дебалансы 8, приводимые во вращение двига­телем 4. В полости установки размещен бак-отстойник 6, из которого в бункер подают очищающую жидкость, последняя также уносит продукты, образующиеся в процессе очистки.

В установке предусмотрена грубая и тонкая очистка жидкости. Вибрационное устройство установки закрыто кожухом 3, обтянутым поролоном. Отливки загружают в бункер с помощью подъемника 2 с быстросменной тележкой; для загрузки служит магнитный барабан с ленточным конвейером. В качестве абразивных частиц используют бой наждачных кругов. Частота колебаний 1000—1200 в мин при амплитуде 3—4 мм. Для очистки используют жидкости на водной основе: для стальных и чугунных отливок — 3 % нитрита натрия, 0,5 % триэтаноламина, 1,5 % уротропина, для отливок из медных сплавов — 1 % хромового ангидрида, 0,5 % поваренной соли; для отливок из алюминиевых сплавов — 0,8 % тринатрийфосфата.

При электрохимической очистке очищающей средой является чистая щелочь или щелочь с добавкой раз­личных солей. Температуру расплава поддерживают в пределах 450 — 500 °С. Подвески, на которых укре­плены очищаемые отливки, подклю­чены к отрицательному полюсу гене­ратора постоянного тока. К поло­жительному полюсу генератора под­ключен поддон, в результате чего достигается хорошая направлен­ность тока. Продолжительность щелочения под током 8—15 мин

в зависимости от конфигурации отливок, а промывки в холод­ной и горячей воде 6—8 мин. Общая продолжительность очистки составляет 14—20 мин. Силу тока поддерживают 800—1200 А и регулируют изменением расстояния между отливками и поддоном, напряжение 6—12 В. После очистки отливки имеют светло-серебри­стую поверхность.

Для уменьшения расхода щелочи необходимо максимально освобождать отливки от оболочки при предварительной очистке.

Фирма Degusso AG and Kolene Corp (США) использует электролит следующего состава: 75—95 % гидроокиси натрия, ~2,5 % фтори­стого натрия, ~2,5 % буры и 1 —10% хлористого натрия. Вместо фтористого натрия можно применять фторалюминат натрия или криолит. Температура ванны 400—500 °С. При напряжении на клем­мах электродов 2—6 В рекомендуется поддерживать плотность тока 4—6 А/дм2. Для ускорения процесса (до 20 мин) можно изменять полярность электродов.

Установка для электрогидравлической очистки состоит из выпрямителя и конденсаторов, которые разряжаются периодически через воздушный искровой разрядник. Энергия конденсаторов пере­дается на пару электродов, погруженных в воду. При разрядке боль­шая часть энергии уходит в объем воды между электродами, так как в этом месте сопротивление во много раз выше, чем в любом другом отрезке разрядного контура. Чтобы достичь максимальной отдачи энергии в кратчайшее время, разрядный контур должен иметь мини­мальные сопротивления и индуктивность.

Мгновенное выделение энергии в результате искрового разряда создает в паровом канале между электродами высокое избыточное давление (до 1500 МПа). Когда скорость расширения канала дости­гает своего наивысшего значения, стенки канала разрываются удар­ной волной, которая распространяется в воде со скоростью, равной наибольшей скорости расширения канала.

Механическое воздействие разряда проявляется в ударной волне, кавитационном разрушении и давлении импульса с отдачей массы воды. Поскольку интенсивность ударной волны уменьшается с удале­нием от центра разряда, отливки следует располагать по возможности ближе к разряду. Чаще всего электрический разряд создается непо­средственно между электродом и отливкой, соединенной с электро­цепью генератора (рис. 8.10). При этом разрядный канал проходит через слой воды и через заполненные водой поры в оболочке (рис. 8.10, а). При разряде происходит мгновенное испарение воды в раз­рядном канале. Корка оболочки или стержень разрушается на участке поверхности D1 (рис. 8.11, б). При этом используется не более поло­вины энергии разряда. С помощью акустического рефлектора можно расширить зону действия разряда на поверхность D2 (рис. 8.10, в).

Электрогидроочистку ведут в воде на глубине не менее 50 см. Отлетающие частицы оседают на дно бака, а мелкие частицы оста­ются во взвешенном состоянии. Воздушный искровой разрядник выделяет при разряде озон и вредную для здоровья человека окись

Применяется очистка ультразвуком. Для получения ультразвуко-вых волн используют ультразвуковые вибраторы. Опыты по приме­нению ультразвуковых волн для очистки отливок показали значи­тельное сокращение цикла выщелачивания. Отливки после кратко­временного выщелачивания помещают в ванну с водой, где находится источник ультразвуковых волн. Размягченная оболочка под дей­ствием этих волн разрыхляется. Затем отливки снова переносят и щелочной раствор. После двух-трех циклов отливки полностью очищаются. Общая продолжительность очистки составляет 15— 30 мин.

Фирма Detrex Corporation применяет ультразвуковую очистку отливок на установке, состоящей из генератора с выпрямителем мостикового типа с трубкой ртутных паров, осциллятора, контуров настройки и необходимых регулирующих и предохранительных устройств. Нить трубки получает питание от сети через трансфор­матор. Для обеспечения хорошей работы раствор непрерывно филь­труют, отделяя твердые примеси. Извлеченные из ванны отливки обдувают паром для быстрого высушивания.

Для очистки отливок ультразвуком необходимы сложные и дорогостоящие ультразвуковые генераторы больших мощностей, что сдерживает распространение этого метода. Проводятся работы по совершенствованию существующих и разработке новых способов очистки.

Фирмой Oetiker (ФРГ) создан станок с двумя колоколообразными емкостями, расположенными на карусели. В колокола насыпают абразив и отливки. Во время обработки емкости и карусель вра­щаются» и под действием центробежной силы отливки очищаются.

Фирма Comco Inc. (Англия) для очистки сложных внутренних полостей и отверстий малого диаметра использует абразивную струю, подаваемую через ручной инструмент в виде карандаша. Диаметр соп­ла, вид абразива и давление можно изменять, что позволяет осу­ществлять различные виды очистки.

Для очистки можно использовать высоконапорную водяную струю, применяя для алюминиевых отливок давление 27,4 МПа; для

стальных — 58,3 МПа. Средняя скорость струи составляет 400 м/с.

Одна из американских фирм для очистки алюминиевых отливок вместо металлической дроби использует шарики диаметром 0,04 мм из натриево-известкового стекла твердостью HRC 44—50. Упругость таких шариков обеспечивает многократный их отскок при ударе, что ускоряет очистку и позволяет очищать труднодоступные участки. Отсутствие в стекле кристаллического кварца значительно снижает опасность заболевания силикозом.

В. А. Черников и В. П. Толмачев рекомендуют отделять отливки от стояка вибрацией, предварительно охладив блок до —40 ... —60 °С; При этом эффективно отделяется от отливок оболочка.

По предложению Н. Е. Мартьянова и Л. И. Рабиновича отливки помещают в герметичную камеру, куда подают пар. Давление в ка мере доводят до величины, соответствующей полному насыщению паром оболочки при данной температуре, и затем сбрасывают. Влага в ней мгновенно превращается в пар, который как бы «взрывает» оболочку.

Повышение давления ускоряет процесс химической очистки щелочами. Так, по пат. 3563711 (США) для очистки очень узких (до 0,8 мм) отверстий при глубине 60 мм применяют растворы щелочей с циклической сменой давления. При снижении давления в стержне образуются пузырьки водяных паров, при повышении — пузырьки лопаются, разрыхляя стержень. Перепад давления соответствует 0,001 и 0,5 МПа. При использовании 20 %-ного раствора NaOH, нагретого до 150 °С, полная очистка узких отверстий происходит за 12 ч при 30-минутных циклах.

Интенсифицирует процесс очистки в расплавах щелочей введение 2—4 % пероксида натрия (Na202). По данным работы [61], скорость растворения оболочки в таком расплаве увеличивается в 4—8 раз по сравнению с очисткой в чистой NaOH. По патенту ЧССР для уско­рения очистки в раствор КОН следует вводить 0,5—3 % анионов муравьиной, уксусной, щавелевой или винной кислоты.

8.7. РЕГЕНЕРАЦИЯ ФОРМОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Крошку, полученную после предварительной очистки отливок (вибрацией), особенно из дорогостоящих материалов (корунда, циркона и т. п.) можно использовать повторно. В цехе литья по выплавляемым моделям фирмы Orbis Allous (США) используют уста­новку «SWECO», в которой оболочки размалывают и классифици­руют по фракциям. Получают две крупные фракции для обсыпки блоков и две мелкие, используемые для приготовления суспензии. Только первый слой оболочковой формы изготовляют из свежих материалов. По сведениям фирмы стоимость установки окупается за шесть месяцев.

Остатки оболочки из кварцевых материалов обычно выбрасывают в отвал. Целесообразно перерабатывать их и в виде крошки исполь­зовать при формовке блоков перед прокаливанием. Применение пористой легковесной керамики снижает цикл прокаливания блоков Отходы после химической очистки обязательно следует нейтра­лизовать или регенерировать.

По существующей технологии щелочно-кремнеземистые растворы отстаивают в буферных емкостях от механических примесей (кварца, окислов и др.). Осадок вывозят в отвалы. Иногда осадок цементи­руется и его приходится разбивать механическим путем. Разделка твердого осадка и его транспортирование связаны с трудностями и неудобствами. На некоторых заводах используемые растворы пере­качивают на очистные сооружения, где их нейтрализуют серной кислотой. Вывозка концентрированных щелочных осадков связана с загрязнением окружающей среды.

Иногда отходы после выщелачивания отливок используют для приготовления жидкого стекла [96]. Отход (шлам) содержит около 13 % Si02, 54 % Na20, 0,8 % окислов железа и 6 % окислов других металлов. Шлам растворяют в горячей воде, добавляют щелочной раствор и пылевидный кварц. Затем полученную суспензию обраба­тывают в автоклавах. Полученное жидкое стекло (стоимость его в 2 раза ниже покупного) используют в формовочных и стержневых

смесях литейного цеха.

В Чувашском государственном университете разработаны реко­мендации по переработке отходов после выщелачивания. Первый способ позволяет извлекать не менее 95 % щелочи из раствора. Для этого раствор с осадком в течение 3—4 ч обрабатывают острым паром, При этом температуру раствора повышают до 80—90 °С. Затем раствор обрабатывают известью (молярное отношение СаО : Si02 = 1 : 1) и связывают кремнезем в CaSi02 с выделением щелочи:

Na2Si03 + СаО + H20 → CaSi03 + NaOH.

По второму способу из раствора получают дефицитный метаси-ликат натрия Na2Si03 9H20. Горячую пульпу вначале фильтруют и, если она густая, разбавляют водой. В фильтрате раствора, получае­мого на Чебоксарском агрегатном заводе, содержится, г/л: 150— 300 NaOH, 6—8 Na2C03, 275—300 SiO2, 4—8 Fe203; pH = 0,9-1,1. Этот раствор легко кристаллизуется при охлаждении до 8—10 °С введением 20—30 г/л затравки Na2Si03-9H20 в течение 3—5 ч. Кристаллы метасиликата натрия отделяют на вакуумфильтре. Маточ­ник передается на приготовление свежего раствора, а метасиликат натрия используют, например, в гальванических цехах, в текстиль­ной и цементной промышленности вместо соды, щелочи, тринатрий-

фосфата.

8.8. УДАЛЕНИЕ ОСТАТКОВ ЛИТНИКОВ

После отделения отливок от литниковой системы на них остаются приливы (выступы) от питателей, прибылей и выпоров. Их удаляют па наждачных станках. Чаще всего остатки литниковой системы удаляют на наждачных станках вручную, для чего рабочий, удержи­вающий отливку, подводит ее к поверхности круга.

При ручной зачистке отливок требуется напряженное внимание рабочего во избежание травмирования. Зачистка мелких отливок неудобна еще и тем, что они в процессе заточки нагреваются, это

При крупносерийном, а особенно массовом производстве отливок операции их зачистки механизируют. Для этого применяют специаль­ные обрубные прессы и шлифовальные установки.

Наждачный станок для зачистки питателей (рис. 8.11) состоит из основания 6 на котором смонтированы шлифовальная бабка с двумя абразивными кругами 2 и два приспособления с приводами 3.

Отливки вручную устанавливают в приспособление и они автома­тически закрепляются. Приспособление непрерывно вращается, и отливки, закрепленные в нем, подаются к шлифовальному кругу.

Расстояние от обрабатываемой отливки до шлифовального круга определяется ее габаритными размерами. Приспособление подводят и отводят вращением маховика 4. Станок снабжен системой охлаж­дения 5.

Приспособление с гнездами для одинаковых отливок устанавли­вают на корпусе станка. Отливки закладывают в зажимы и крепят рычагом, а после зачистки питателя они выпадают. Разжим происхо­дит при нахождении отливок в нижнем положении приспособления. Производительность одного приспособления 2000 шт/ч.

Для обрубки питателей обычно применяют открытые прессы простого действия, например выпускаемые Барнаульским заводом механических прессов. Базовой моделью является пресс К2130. На стол пресса устанавливают и закрепляют приспособления, в которые закладывают отливки.

8.9. ТЕРМООБРАБОТКА СТАЛЬНЫХ ОТЛИВОК

Термообработка литого металла характеризуется некоторыми особенностями по сравнению с термообработкой кованого или про­катанного. В отливках вследствие специфических условий их затвер­девания наблюдается крупное зерно, обусловливающее обычно низкие механические свойства.

Термообработку применяют для получения необходимых механи­ческих свойств, обрабатываемости металла резанием и для снятия внутренних напряжений в отливках. Литая сталь до термообработки имеет грубую видманштеттову структуру. Грубозернистая структура И внутренние напряжения снижают механические свойства металла и приводят к деформации отливок. Для улучшения структуры и Механических свойств применяют отжиг или нормализацию, которая является подготовительной, а часто и окончательной термообработ­кой, завершающей технологический цикл получения отливок по выплавляемым моделям.

В цехах с массовым выпуском отливок из углеродистой и низко­легированных сталей наиболее распространенной термообработкой является нормализация.

Если термообработку отливок проводят в ящиках со стружкой при окислительной среде в печи), то такой обработкой обычно явля­ется отжиг или процесс, средний между нормализацией и отжигом, так как трудно обеспечить необходимую скорость охлаждения от­ливок в ящике, не вскрывая его.

Различают три основных вида отжига.

1. Неполный отжиг, при котором металл нагревают лишь до температуры, несколько выше точки Aci. Такой отжиг изменяет Структуру перлита, но ферритная (цементитная) составляющая при •том не претерпевает изменения.

2. Полный отжиг, при котором температура на 20—40 °С выше Кочки Ас3. При этом достигается полная аустенизация структуры, т. е. полная структурная перекристаллизация.

3. Гомогенизация (диффузионный отжиг), при которой отливку нагревают до температуры значительно выше критического интервала Acjl—Ас3. Цель отжига — выравнивание состава путем диффузии.

Температуру нагрева при отжиге углеродистых сталей выбирают Но диаграмме железо — углерод, а для легированных сталей — [(Положением точки Ас3, определенной экспериментально.

Однако если после нагрева высоколегированных сталей выше Ас3 охлаждение проводить медленно, то избыточная карбидная фаза (вторичный цементит) выпадает в виде сетки. Такая структура обладает низкой вязкостью и неудовлетворительна почти во всех случаях. Поэтому заэвтектоидные стали отжигают при температуре выше Aci, т. е. им дают неполный отжиг.

Необходимость полного отжига доэвтектоидной стали обусловли­вает требование проведения фазовой перекристаллизации всей струк­туры. Грубозернистая структура литой стали переходит в мелкозер­нистую, что приводит к существенному улучшению механических свойств. Охлаждение после отжига должно быть медленным, чтобы обеспечить перекристаллизацию при небольшом переохлаждении ■устенита ниже равновесной температуры Ас1. Обычно углеродистые стали охлаждают со скоростью 200 °С/ч; для низколегированных сталей скорость должна быть снижена до 100 °С/ч; для высоколеги­рованных — до 50 °С/ч.

Врезультате отжига получается структура: в доэвтектоидной стали — феррит + перлит; в эвтектоидной — перлит, в заэвтектоид-ной — цементит + перлит.

Чем выше скорость охлаждения, тем больше в структуре будет перлита и тем значительнее этот перлит будет отличаться по содер­жанию углерода от эвтектоидного (0,8 % С). Одновременно большая степень переохлаждения ведет к получению большой дисперсности перлита.

Очень медленное охлаждение приводит иногда к неудовлетвори­тельным результатам. Вдоэвтектоидных среднеуглеродистых сталях при этом образуются крупные включения феррита; такая структура плохо гомогенизируется при нагреве под закалку, в местах бывших залеганий феррита аустенит содержит мало углерода, и в закаленной стали образуются мягкие зоны.

Нормализация — частный случай отжига. При нормализации сталь нагревают до температуры на 30—50 °С выше точки Ас3, но иногда и на 100—150 °С выше. Это так называемая высокая нормали­зация. Отливки после выдержки охлаждают на воздухе. Аустенит распадается при несколько большей степени переохлаждения, чем при отжиге, и поэтому образуются структуры более тонкого перлита. .Нормализацию применяют для углеродистых и низколегированных сталей, так как охлаждение на воздухе средне- и высоколегированных сталей приводит к частичной или полной закалке и в структуре появляется мартенсит.

Чем больше аустенит в стали способен к переохлаждению, тем больше различие между отожженным и нормализованным состоя­нием. Это происходит при увеличении в стали углерода, что в первую очередь сказывается на изменении твердости в раз­личных углеродистых сталях (табл. 8.1).

Таблица 8.1

Твердость НВ углеродистых сталей в отожженном и нормализованном состояниях

Для низкоуглеродистых нелегированных сталей нормализацию всегда следует предпочесть отжигу, так как при нормализации структура получается лучше и механические свойства (пластичность,

дарная вязкость) выше. Кроме того, нормализация проходит быстрее к она экономически выгоднее (термическая печь не занята в период

охлаждения).

Для средне- и особенно высокоуглеродистых сталей различие в получаемых свойствах весьма велики, и поэтому вопрос о замене отжига нормализацией должен решаться конкретно в каждом случае. При нормальном содержании хрома и марганца в среднеуглеродистой стали получаемая после нормализации повышенная твердость не Влияет заметно на обрабатываемость и другие технологические свой­ства, поэтому для сталей с содержанием 0,3—0,5 % С целесообразно также заменить отжиг нормализацией. Продолжительность нагрева * И выдержки при температуре отжига или нормализации определяется ременем, необходимым для сквозного прогрева всей отливки и для авершения структурных преобразований. При отжиге температура нагрева незначительно выше точки Ас3 и превращения протекают медленно. Кроме того, из-за грубой литой структуры также требуется величение выдержки. Продолжительность выдержки при отжиге ольше, чем при нормализации. Невозможно назвать единую про-олжительность нагрева и выдержки отливок при термообработке, ак как она определяется термическим оборудованием, размером тливок и их исходной структурой. Можно назвать в качестве ориен-ировочной практически распространенную норму, при которой родолжительность нагрева и выдержки при заданной температуре сумме составляет 0,5—1 ч на каждые 25 мм толщины стенки от-ивки.

Для термообработки отливок, полученных по выплавляемым оделям, можно применять любые термические печи, описанные литературе. Независимо от способа нагрева (электричеством или азом) и конструкции печей (камерные, методические, шахтные или онвейерные) необходимо выдержать условие безокислительного агрева, так как отливки имеют небольшие припуски и чистую по-ерхность.

Наиболее отвечают указанному условию печи с контролируемой редой, которые используют в цехах с крупносерийным и массовым роизводством отливок. При малых масштабах производства прихо-дится применять печи с окислительной средой, в которых отливки ермообрабатывают в ящиках с засыпкой их карбюризатором или угунной стружкой.

Конвейерные электропечи для нормализации с контролируемой редой имеют производительность до 300 кг отливок в час с регули­руемыми путем изменения скорости движения ленты режимами термо­обработки. После термообработки в таких печах поверхность отливок ■случается серебристого цвета. Если на отливках имеется окалина (окисление верхних рядов отливок в блоке), то она восстанавливается и на отливках образуются отслоившиеся пленки восстановившегося железа, которые портят их внешний вид. Вэтом случае последующей операцией должна быть очистка в дробеструйном барабане или же Предварительная очистка в галтовочных барабанах с одновременным выщелачиванием.

Во избежание обезуглероживания отливок из-за присутствия в расплавах окислов железа в ванну вводят карбид кремния в виде отходов абразивных карборундовых кругов или древесный уголь.