Технология чугунного литья

Чугунное литье: технология, преимущества, способы

По мере того, как усложняются технологии обработки металлов и появляются новые конструкционные материалы, многие традиционные направления металлургии теряют свою актуальность. Однако те материалы, которые выдержали испытание временем и остались незаменимыми благодаря своим физико-химическим характеристикам, по-прежнему активно применяются в различных секторах промышленности.

Это относится, прежде всего, к чугуну. Производство чугунного литья остается одним из ключевых направлений деятельности большинства предприятий металлургии. Это объясняется высоким спросом на продукцию из чугуна различных марок, отличающуюся высоким уровнем прочности, надежности и долговечности.

Последовательность процесса литья

Литье изделий из чугуна представляет собой изготовление чугунных отливок под заказ по заданным чертежам с указанными габаритами и конфигурациями.

Технологический процесс литья зависит от технологии, применяемой тем или иным предприятием. Однако в общих чертах он предполагает подачу сплава, находящегося в расплавленном состоянии, в специальные формы. После застывания чугуна, его режут и вынимают из формы для дальнейшей обработки отливки. Производство чугунных отливок предполагает последующую механическую обработку полученных заготовок.

Предприятия, специализирующиеся на тех или иных методах литья чугуна, производят широкий спектр деталей для различных промышленных отраслей. Характеристики и сферы применения чугунных отливок зависят от марки чугуна.

В частности, высоким спросом в промышленности (в частности, станко- и машиностроении, проектировании и производстве систем водоснабжения и водоотведения, архитектурных и художественных форм) пользуются чугунные отливки из серого чугуна. Это объясняется высокой прочностью, износостойкостью материала – свойств, которые достигаются добавлением в сплав графита.

Литье чугуна на заказ – услуга, за оказанием которой обращаются промышленные предприятия самого различного профиля. Несмотря на различия в требованиях к процессу литья, обусловленные спецификой деятельности того или иного заказчика, есть универсальное требование, заключающееся в том, что производство чугунного литья должно ориентироваться на параметры изготовляемой детали, указанные в чертежах, эскизах и сопроводительной документации. При соблюдении этих требований отливка проходит через этапы чистовой обработки и шлифования.

Рассмотрим распространенные методы литья чугуна.

Основные методы литья чугуна

Кокили – это разборные формы, применяемые при массовом производстве крупногабаритных чугунных отливок. Могут использоваться многократно, запас их прочности достигает 10 000 заливок.

Одной из современных технологий является литье в ХТС (холодно-твердеющие смеси). В соответствии с этой технологией, формы для литья изготавливают из самозатвердевающих смесей, в состав которых входят смолы и другие связующие компоненты. Преимущества форм из ХТС заключаются в их высокой герметичности, что исключает возможность образования газов, препятствующих образованию целостной структуры отливки.

Популярным методом является литье чугуна в песчаные формы, то есть, формы с толстыми стенками, изготовленные из утрамбованного песка. Данный метод подходит для серийного производства таких массивных изделий, как станины для станков, лопасти турбин и двигателей внутреннего сгорания.

Как видно, чугунное литье в России активно развивается, в технологический процесс успешно внедряются новые перспективные технологии и методы производства изделий.

Чугунное литье свойства и технология

Чугунные изделия невероятно прочны, также следует отметить их невысокую стоимость. Это в свое время поспособствовало увеличению спроса на них. Они стали популярны практически во всех сферах промышленности. Литьё из чугуна востребовано и теперь. Его часто применяют при создании всевозможных архитектурных форм. Дизайнеры интерьеров нередко прибегают к таким изделиям при создании художественного дизайна. Существуют целые литейные цеха, услуг по литью чугуна которых всегда в цене.

Развитие науки литья чугуна

Чугун представляет собой особый сплав некоторых элементов с железом и углеродом. Это недорогой, прочный и износостойкий материал. Однако, следует отметить его хрупкость. Его основные свойства сделали его популярным в строительстве и промышленности.

Еще в X веке н.э. китайские мастера разработали ручную технологию литья чугуна. В Европе он стал известен в XIV веке. Первоначально данный материал был пригоден для изготовления пушек. В России же он получил широкое применение в эпоху правления Ивана IV династии Рюриковичей. В XIX – XX произошел расцвет технологии чугунного литья. Из него стали отливать мосты, рельсы, детали для станков, двигателей. Спустя некоторое время из чугуна стали делать фонари и ограды, другие декоративные элементы архитектуры. В быту получила широкое применение чугунная посуда, а также приборы отопления, утюги, некоторые другие устройства

Сталь производили мартеновским методом. Позже чугун стал основой для него, влияющего на экономическую мощности страны, её военный потенциал. С развитием технологий, в том числе обработки алюминия, важность его постепенно стала снижаться. Современные новейшие пластики и различные композитные материалы вытеснили его с лидирующих позиций.

Процедура чугунного литья

В производстве чугуна задействованы специальные массивные сооружения, печи-домны, по своим размерам превосходящие десятиэтажные постройки. Изначально необходимо расплавить руду и удалить из нее примеси. Далее масса заливается в изложницы (специальные стальные формы). Полученные слитки представляют собой материал особой марки. Позже эти чушки (или слитки) используют для требуемого передела в литейном цеху. Именно из них в дальнейшем и отливают необходимые изделия.

Этапы литья

• организация модели будущего изделия;
• изготовление отливочной формы;
• плавка чугунных чушек;
• залив расплавленной массы в формы;
• извлечение полученных отливок, их дальнейшая обработка.
• В настоящее время применяют несколько процессов производства моделей и заготовки форм.

Методы литья

На сегодняшний день в промышленности используются различные методы чугунного литья:

• литье в глиняно-песчаные формы(«землю»). Готовое изделие помещают внутрь формы, по своим габаритам в разы превышающую литейную усадку. Для полного прилегания глиняно-песчаная смесь применается, трамбуется. Расплавленную массу заливают через особые отверстия-литники:

1. в форму из быстро застывающих растворов (например, гипс).
2. в оболочковую заготовку.

• в металлическую разборную форму — кокиль (французское слово, означает «скорлупа» ).
• литье под высоким давлением.
• в газифицируемые формы.
• по имеющимся выплавляемым изделиям.

Виды чугуна

В зависимости от наличия тех или иных примесей специалисты выделяют несколько сортов:

Белый чугун. Он содержит в своем составе углеродистые соединения. В данном сплаве их называют цементитами. Характерный оттенок материала и определил схожее название. Особенно белый цвет проявляется в срезе. В составе данного вида отсутствуют крупные графитовые включения. Они не превышают 0.3%. Обнаружить графит можно лишь химическим, а иногда спектральным анализом.

Для маркировки белого сорта используют цифры и буквы русского алфавита. Наличие примесей показывается присутствием буквы «Ч» в маркировке. Имеющиеся добавки диагностируют по буквам П, ПФ,ПЛ или ПВК. Если маркировку начинают с буквы «И», значит, металл отличается повышенной стойкостью к трениям и износу. Присутствие буквы «Ш» свидетельствует о вкраплениях графита шаровидной формы.

Белый чугун и его положительные свойства

• Повышенная твердость сплава,
• Высокий уровень удельного сопротивления,
• Износостойкость,
• Устойчивость к коррозии и к действию кислот.

Сплавы из белого сорта применяются в машиностроительной сфере, судостроении, при изготовлении составляющих бытовых предметов. Беленый сорт имеет довольно суженную область использования. В основном из него делают изделия простой конфигурации: колеса определенных назначений, мельничные шары, элементы прокатного стана. Так изготавливают гидравлические, формовочные машины и другие промышленные конструкции и механизмы.

Серый

Серый чугун отличается прекрасными литейными свойствами. Он отличается низкой температурой плавления, имеет малую усадку и становится максимально текучим при расплаве. Содержание графита и кремния в нем в пределах 2.0% — 3.7%.

Серый сорт широко применяется для производства корпусов машин, механизмов устройств и станков для цехов заводов, а также цилиндрических блоков двигателей и поршневых элементов.

Высокопрочный чугун

Маркировка ВПЧ означает высококачественный высокопрочный хромоникельмолибдено-медистый чугун с шаровидным графитом. Маркировка ВЧШГ также содержит в своем составе графит сферической формы. Данный материал имеет повышенную тягучесть и ковкость. Он великолепно подходит для кузниц, изготовления труб, всех видов трубопроводной арматуры. Изделия из такого компонента производят, используя литье в газифицируемую модель.

Как воспользоваться услугой «чугунное литьё»

Мы предлагаем своим клиентам услуги литья чугунных изделий согласно чертежу или эскизу. По требованию возможно создание эксклюзивного художественного дизайна товаров из чугуна. При необходимости будет выполнена порошковая окраска в выбранный цвет. К заказу доступно изготовление модельной оснастки, а также механическая обработка отливок из чугуна.

Ознакомившись с нашими работами, вы сможете купить отливки и оформить заказ штучного или же серийного производства изделий для различных сфер машиностроения или строительства, отливка сантехнических деталей, которые в дальнейшем будут подвержены высоким нагрузкам.

В Москве мы производим запчасти, элементы насосов, прокатные валики, детали турбин, всевозможные клапаны и другое. Художественное чугунное литье предполагает изготовление резных деталей для ворот или заборов, мангальных конструкций, грилей, посуды, декоративных балясин, изящной садовой мебели, разных размеров беседок, арочных сводов и ограждений. У нас всегда можно заказать детали для ЖКХ: лавочки, фонарные устройства, решетки и прочее.

Конечную стоимость работы можно посчитать, зная затраты материала, его марку, а также объем заказа. Мы выполним все работы от эскиза и до конечного монтажа изделия. Работаем без посредников, поэтому предлагаем самые выгодные цены. Свяжитесь с нашим менеджером по телефону и получите полный расчет стоимости. Оформляйте заявку на необходимые работы и ожидайте готовые изделия уже в ближайшее время. На все работы предоставляется гарантия.

Технология литья чугуна

При усложнении технологий металлообработки возникают новые сплавы для конструкций, а множество направлений в металлургической сфере перестают обладать актуальностью. Однако материалы, которые выдержали испытание временем и остались незаменимыми по причине их качеств, все ещё активно используются в разных отраслях.

Литьё чугуна – это и сейчас одно из главных направлений в работе большей части металлургических компаний. Причина кроется в том, что продукция из этого материала характеризуется высоким спросом. Такие изделия отличаются длительным сроком эксплуатации, а также прочностью.

Технология литья чугуна

Производственный процесс с течением времени не особо изменился. Литьё чугуна – это изготовление чугунных отливок по определенным чертежам, в которых задаются их параметры.

Процесс выполнения находится в зависимости от технологии, которая применяется на конкретном предприятии. При этом в целом она предполагает, что сплав в жидком виде подаётся в особые формы. После остывания чугуна и его перехода в твёрдое состояние он может быть разрезан и извлечён из формы, а затем подвергнут дальнейшим операциям. При производстве чугунных отливок предполагается, что далее будет выполняться механическая обработка изделий.

Компании, которые специализированы на определённых методиках литья чугуна, выпускают обширный ассортимент запасных частей для разных промышленных отраслей. Области использования и показатели чугунных отливок зависят от марки этого материала.

Производство

В промышленной сфере, а именно в производстве машин и станков, комплексов водоотведения и снабжения водой, высок спрос на детали, которые изготовлены из чугуна, называемого «серым». Причина этого кроется в том, что такой материал прочен и износостоек. Эти свойства обеспечены тем, что в сплав добавляется графит.

Разные промышленные компании обращаются за такой услугой, как литьё изделий из чугуна на заказ. Несмотря на то что есть отличия в требованиях к технологическому процессу, которые объясняются особенностями деятельности отдельных заказчиков, существует общее требование. Оно состоит в том, что изготовление чугунного литья должно соответствовать характеристикам детали, которые указываются в чертежах и документах.

Методы

Литьё чугуна в холодно-твердеющие смеси — это одна из современных технологий. Это решение предполагает, что формы производятся из смеси, в состав которой включаются связующие элементы, например, смолы. Преимуществом формы, изготовленной из такой смеси, является повышенная герметичность. Благодаря этому исключена возможность того, что при производстве целостность структуры изделия будет нарушена.

Популярностью также пользуется литьё с использованием песчаной формы. В этой технологии применяется песок, который был утрамбован. Такой метод является подходящим для серийного выпуска крупных деталей, например, лопастей для турбин или больших частей других механизмов.

В настоящее время чугунное литье переживает активное развитие. В технологическую сферу с успехом внедряются новые производственные методики.

Чугунное литье: история, технология, материалы

Чугунное литье возникло в России, а в частности в уральском регионе в конце 17 – начале 18 веков. Основными сферами применения чугунного литья на тот момент были посуда и предметы быта. Однако, в скором времени чугунное литье выходит за эти чисто бытовые рамки и охватывает и сферу машиностроения и строительства. В основном, чугунным литьем изготавливали детали для крепежа, трубы, но использовали такие сплавы и для непосредственно деталей. Разнообразие необходимых форм толкало развитие чугунного литья как отрасли и метода: чугунное литье использовалось и для производства прессов и для производства колес. Именно такая многозадачность обязывала литейщиков постоянно развивать отрасль. Особенно значимым для развития чугунного литья стало начало производства пушек. Во-первых, для получения оружия чугунным литьем требовалось изготовление более совершенных сплавов. А во-вторых, при изготовлении пушек мастера неизменно украшали их орнаментом, тем самым совершенствуя свою технику работы с мелкими деталями. А такой уровень художественного чугунного литья уже подразумевал совершенно другой подход к методу и ставил совершенно новые цели. Мастера, научившись готовить идеальный сплав, бросали все свои силы на отточку мастерства, что в конечном итоге вывело чугунное литье на уровень художественного искусства.

Развившись до профессионального уровня, художественное литье уже могло удовлетворять более широким запросам общества, нежели котлы и горшки. Чугунное литье становится одним из основных методов производства декоративных элементов. При его помощи изготавливаются декоративные плиты с орнаментом, украшающие стены домов. Чугунное литье даже проникает в такую деликатную область, как сферу ритуальных услуг. Появляются чугунные надгробия, которые, в прочем, малоэстетичны и несут скорее информационную цель: рассказ о жизни усопшего, его деяниях.

Наиболее же широкое распространение получает чугунное литье в архитектуре. Поскольку 18 век отличается резким повышением темпов строительства, чугунное литье получает сразу несколько направлений: собственно конструктивно важные детали для возведения здания, внешний декор и внутреннее оформление.

Популярность именно уральского чугунного литья мгновенно вышла за пределы региона. Декоративные детали, решетки, ограды и камины хлынули в столицы. В некотором смысле, облик Санкт-Петербурга был бы, несомненно, другим, без уральского чугунного литья. Именно чугунное литье Урала подарило Петербургу многочисленные ограды и решетки, ограничивающие парки и сами по себе являющиеся произведением искусства. Урал поставлял и другие элементы уличного декора: скамейки, вазы и т.д.

Вместе с ростом популярности чугунного литья, рос и его уровень. Появились первые статуи полученные чугунным литьем. Поначалу, естественно, это были весьма и весьма несовершенные формы и низкое качество исполнения, поскольку скульптура требовала совершенно новых приемов и техник чугунного литья, нежели используемые до этого. Прежде всего, возникла проблема с самим сплавом и формовочной смесью. Однако, достаточно скоро чугунное литье пришло и в скульптуру, открыв тем самым некоторые новые особенности сплава, в частности интересную игру света и тени.

Эти этапы в развитии чугунного литья не являются последними. Чугунное литье развивается и по сей день, предлагая все новые методы и обретая все более совершенные формы. Если в 18 веке художественное чугунное литье было побочным направлением мощных сталелитейных заводов, то сегодня оно существует и отдельно.

Особенности технологии чугунного литья вытекают из того, что при выплавлении чугуна используются в большинстве своем сплавы. Чистых металлов совсем немного: олово, свинец. Из сплавов, наиболее часто используются бронза, латунь, алюминий. Эти сплавы получают с использованием высоких температур и химии. Все качества полученного в результате чугунного литья сплава зависят от исходных составляющих, а значит и от процентного соотношения металлов в исходных сплавах. К примеру, бронза будет более пластична и удобна при ковке если в ней будет мало олова и крайне хрупкой, если много. Основным способом чугунного литья является литье в землю. Часто используется и литье по выплавляемым моделям. Ранее широко использовалось, так называемое, литье в твердые разборные формы. Такие формы изготавливались из глины и известняка и представляли собой две половинки, фиксирующиеся друг относительно друга, представляя единое целое на момент литья, и разбирающиеся после того, как отливка остывала.

После окончания процесса чугунного литья, отливка обрабатывается металлической щеткой, а затем отбеливается химическими составами.